calcula la fuerza necesaria para levantar un peso de 70Kg con una polea movible
Respuestas
Respuesta:Existen 3 grupos principales de mecanismos:
1. Mecanismos de transmisión: se utilizan para modificar la fuerza de entrada por otra diferente de salida. Transmiten fuerzas de un sitio a otro.
2. Mecanismos de transformación: son aquellos en los que el elemento motriz y el conducido tienen distinto tipo de movimiento. Transforman la velocidad de entrada en otra diferente de salida o transforman el movimiento de entrada en otro diferente de salida. Por ejemplo un tornillo-tuerca, el tornillo gira y la tuerca se desplaza lineal o el sistema de poleas donde la velocidad de entrada se transforma en otra diferente de salida.
3. Otros Mecanismos: Aquí se agrupan todos los demás. Tenemos mecanismos para regular el movimiento, por ejemplo los frenos, para acoplar o desacoplar ejes, por ejemplo los embragues y mecanismos que acumulan energía, por ejemplo los muelles.
Antes de empezar a estudiar los mecanismos tenemos que decir que la unidad correcta de la fuerza y el peso es el Newton. Resulta que en la vida diaria nadie dice peso 40 Newtons, todo el mundo utiliza la unidad del Kilogramo, aunque estaría mal usada. Como tecnología es un área sumamente práctica nosotros utilizaremos el Kg, aunque ya sabemos que físicamente es incorrecto.
Empecemos el estudio uno a uno.
MECANISMOS DE TRANSMISIÓN
LAS POLEAS
Se utilizan para subir o bajar cargas pesadas con menos esfuerzo.
- Polea Simple o Fija: es una rueda que tiene un ranura o acanaladura en su periferia, que gira alrededor de un eje que pasa por su centro. Su fórmula es: Fuerza = Resistencia.
Resistencia es el peso que queremos subir con la polea y fuerza es el esfuerzo que tenemos que hacer para subir el peso.
polea simple
Para levantar 20Kg necesitamos hacer una fuerza de 20Kg. La pregunta es…¿Cual es la ventaja?
Es más fácil levantar un peso tirando hacia arriba y además el peso de nuestro propio peso nos ayuda a levantar. Si yo pesara 30Kg para levantar los 20Kg solo tendría que colgarme para subirlo.
- Polea móvil o compuesta: Es un conjunto de dos poleas, una de las cuales es fija, mientras que la otra es móvil. La polea móvil dispone de un sistema armadura-gancho que le permite arrastrar la carga consigo al tirar de la cuerda.
Fórmula: Fuerza = Peso/2
polea compuesta
En este tipo de poleas tenemos la ventaja de la polea fija y además la fuerza necesaria para levantar un peso es de la mitad.
- Polipasto: Este mecanismo está formado por grupos de poleas fijas y móviles. Cuando tenemos más de una polea móvil le llamamos polipasto. Por cada polea móvil siempre hay una fija; Número de poleas móviles = Numero de poleas fijas.
Su fórmula es: F = P/2n
Donde n es el número de poleas fijas o móviles que son siempre las mismas.
polipasto
- Manivela Torno: Se trata de una barra acodada unida a un eje en el que se encuentra el torno que es un tambor alrededor del cual se enrolla una cuerda o cable para levantar un peso.
Su fórmula es: F x d = P x r
Donde d es la longitud de la barra y r el radio del tambor.
manivela torno
- Palanca o Balancin: es una barra rígida que oscila sobre un punto de apoyo debido a la acción de dos fuerzas contrapuestas, la fuerza o potencia y la resistencia.
balancin o palanca
Antes de seguir con los siguientes mecanismos te dejamos unos ejercicios para practicar los vistos hasta aquí.
1º) Escribe la fórmula de equilibrio de un balancín.
2º) Calcula la fuerza que se puede levantar con un balancín haciendo una fuerza de 40Kg sobre una barra de 10m, si la barra donde ponemos el peso es de 2m.
3º)a) Cuál es la fórmula de la polea simple?
b) Cuál es la ventaja de una polea simple?
4º) Calcula la fuerza necesaria para levantar un peso de 70Kg con una polea móvil.
5º) ¿Qué fuerza necesitamos para levantar 2000Kg con un polipasto de 3 poleas móviles?
6º) Para levantar un peso de 2000Kg con un mecanismo de manivela-torno que tiene una barra de 50cm, en un tambor de 30cm de radio. ¿Qué fuerza necesitaríamos hacer?
7º) Quiero levantar un peso de 600Kg haciendo una fuerza de 30Kg. ¿Cómo sería el polipasto que tendría que construir?
MECANISMOS DE TRANSFORMACIÓN
De Cambio de Velocidad
Estos mecanismos se usan para convertir una velocidad de entrada en otra diferente de salida.
Conceptos previos:
- Al ser mecanismo giratorios, la velocidad que usaremos es la Velocidad en r.p.m.= revoluciones por minuto. Es decir las vueltas que se darán en un minuto. Un eje que gira a una velocidad de 1500rpm quiere decir que dará 1500 vueltas en un minuto.
- La relación de velocidad es la cantidad de veces que el mecanismo va más rápido o lento a la salida que a la entrada. Siempre se deja en forma de fracción. La fórmula es
Rv= Vs/Ve
Donde Rv = relación de velocidad; Vs= velocidad de salida Ve= velocidad de entrada.
Veamos unos ejemplos:
- Rv=1/1 El mecanismo tiene la misma velocidad a la entrada que a la salida.
- Rv = 1/5 El mecanismo reduce la velocidad 5 veces a la Salid
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