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05 - Mecanismos. Ejemplos. - Contenido educativo

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Subido el 31 de marzo de 2021 por Juan Ramã‼N G.

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Selección de algunos ejercicios de ejemplo con sus soluciones explicadas.

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Bueno, volvemos a hacer un ejercicio. En el aula virtual os he dejado unos 4 o 5 ejercicios. 00:00:11
Las primeras son 18 ejercicios. Siempre que hayas enfrentado un problema es bueno saber qué datos te dan. 00:00:16
Entonces, me dicen, tú las tijeras con un objeto al que supone una resistencia de 20 N. 00:00:22
Bueno, tengo unas tijeras, las voy a pintar. 00:00:31
El fulcro, aquí estaría la fuerza. 00:00:35
en este caso la resistencia, que es lo que tengo que cortar, la fuerza que está a un lado, la resistencia del otro, las resistencias que son 20 N, la distancia del fulcrum al lugar donde se aplica la resistencia, 00:00:41
¿Cómo se llamaba esto? El brazo de la resistencia, así es como me gusta llamarlo a mí, es de 00:00:58
10 centímetros. Me dice que la fuerza se realiza a 5 centímetros del pulcro, con lo 00:01:11
cual el brazo de la fuerza son 5 centímetros y me pregunta, evidentemente, la fuerza. ¿Vale? 00:01:20
¿De acuerdo? Tenemos nuestras tijeras. Luego nos preguntan, ¿de qué tipo es este? ¿De qué grado es esta palanca? 00:01:28
De primer grado. ¿Vale? Porque el fulcro se encuentra en el punto de aplicación de la fulcro. 00:01:43
Por tanto, es una palanca de primer grado, como ya me hacen la segunda pregunta, que es ¿qué tipo de palanca es? 00:01:52
Venga, y ahora ya con los datos copiados vamos a resolverlo. 00:01:58
¿Cuál era la fórmula de las palancas? 00:02:04
Es decir, fuerza por el brazo de la fuerza y por la resistencia por el brazo de la resistencia. 00:02:08
Como lo que me falta es la fuerza, voy a despejar la fuerza y me queda resistencia por el brazo de la resistencia dividido entre el brazo de la fuerza. 00:02:18
Y todos los datos esos los conozco, ¿no? 00:02:26
Vemos que los tengo, con lo cual hago la cuenta. 00:02:29
20 multiplicado por el rasgo de la resistencia, que son 10, y dividido entre 5. 00:02:31
20 por 200 es entre 5, 40. 00:02:38
Pues esa es la fuerza que yo tengo que aplicar para cortar mi rueda. 00:02:46
Claro, lo que hemos hecho. 00:03:00
Los tenéis resueltos en el aula virtual, con lo cual tenéis que hacer lo que acabo de hacer yo. 00:03:05
Tapar la respuesta. No seáis listos, que si no os engañáis a vosotros mismos y luego llegáis al examen y palmaréis. 00:03:14
Tapar la resolución con un papel. Leer el enunciado e intentar resolverlo sin mirar. No hagáis trampa. 00:03:21
Y luego comprobáis que lo habéis hecho bien, ¿vale? Bueno, pues ya está. 00:03:29
Venga, vamos al siguiente. Lo tenemos aquí abajo. Voy a borrar esto ya. Vamos al siguiente y vamos a hacer un par de ellos de palancas, alguno de poleas y otro de planajes, para que veáis cómo funciona. 00:03:35
Disponemos de un motor capaz de desarrollar una fuerza de 2000 N. Tenemos un motor que desarrolla una fuerza de 2000 N. 00:03:59
Y queremos elevar una carga de 6.500 kilos 00:04:08
La carga, lo voy a llamar por su masa, son 6.500 kilos 00:04:13
¿Vale? 00:04:19
Utilizando un polipasto 00:04:22
Calcula el número de poliacómiles que debe tener el polipasto 00:04:24
¿Vale? 00:04:28
Bueno 00:04:30
Vamos a dibujarnos primero nuestro sistema 00:04:30
Voy a hacer aquí 00:04:34
Lo voy a poner con dos 00:04:36
Si os parece bien 00:04:39
Y aquí la fuerza 00:04:41
Vale 00:04:44
La masa son 6500 kilos 00:04:45
¿Cuál es la fuerza 00:04:48
De resistencia R? 00:04:52
¿Verdad? 00:04:58
Porque esta resistencia tiene truco 00:04:59
Kilogramos, que es una medida de fuerza 00:05:00
Es una medida de 00:05:03
De masa 00:05:06
¿Con qué fuerza 00:05:07
Cae la tierra una masa de 6500 kilos? 00:05:10
¿Cómo se calcula? 00:05:14
Hay una ley en física que es fuerza igual a masa por aceleración, ¿no? 00:05:17
¿Cuánto vale la aceleración de la rueda de la Tierra? 00:05:22
9,81. 00:05:26
Por lo tanto, la fuerza con la que la Tierra atrae a esa masa es la masa, 6500, por 9,81. 00:05:28
Lo voy a redondear a 10 para hacerlo más fácil, ¿vale? 00:05:41
Muchas veces se utiliza 10. Pero realmente la aceleración de la gravedad, y esto es un dato que tenéis que saber, es 9,81. Lo voy a hacer con 10 para redondear. Estos son 65.000 newtons. Ya son newtons porque ya es fuerza. 00:05:44
¿Vale? 00:06:05
Entonces, la masa 00:06:07
No la puedo utilizar como este valor 00:06:09
Porque la agarro 00:06:11
Ahora te dije 00:06:13
2000 N 00:06:14
Y lo que hago de las coleras es 65.000 00:06:16
¿Cuántas coleras necesito en mi polipasto? 00:06:21
Bueno, pues vamos a calcularlo 00:06:23
Dijimos que en el caso de los polipastos 00:06:25
La fuerza 00:06:28
Era igual 00:06:31
A la resistencia partido por el número de coleras 00:06:32
Pero ojo 00:06:35
cuántas poleas móviles tengo 00:06:37
si yo tengo n poleas 00:06:40
la mitad 00:06:42
¿vale? 00:06:44
entonces voy a calcular el número de poleas 00:06:46
y el número que me salga 00:06:48
tendré que dividirlo entre dos 00:06:50
¿lo veis? 00:06:52
porque esto es el número de poleas total 00:06:54
del sistema 00:06:56
esa es la fórmula 00:06:57
por lo tanto 00:06:58
la fuerza es igual a la resistencia entre el número de poleas 00:07:00
el número de poleas 00:07:03
es la resistencia 00:07:05
dividido por la fuerza. Por lo tanto, el número de poleas es la resistencia, 65.000 entre 2.000. 00:07:07
Por lo tanto, el número de poleas que yo tengo, ¿vale? En este caso, son 65.000 entre 2.000, 00:07:19
Pues tengo 00:07:29
32.500 00:07:31
No, 32 00:07:33
Vale, y ahora viene cuando 00:07:35
Puedo tener 32 poleas y media 00:07:40
No, ¿verdad? 00:07:48
¿Qué pasa si lo dejo en 32 poleas? 00:07:51
Que tengo menos 00:07:55
Y no voy a poder levantarlo 00:07:56
Porque no tengo fuerza suficiente 00:07:58
Con lo cual tengo que irme 00:07:59
Al número para el siguiente 00:08:01
Tengo que meter 33 poleas 00:08:03
¿Vale? 00:08:06
Pero cuidado 00:08:08
Como estoy poniendo un número de poleas pares 00:08:09
Tampoco me vale 33 00:08:12
Porque luego lo voy a tener que dividir por 2 00:08:15
Y me van a quedar poleas y medias 00:08:16
Tengo que irme a 34 poleas 00:08:18
¿Lo veis? 00:08:21
Por lo tanto tengo que coger el número par mayor 00:08:23
Que este 00:08:25
Para saber exactamente lo 00:08:26
Entonces n lo voy a aproximar a 34 00:08:28
Y entonces 00:08:31
El número de poleas móviles 00:08:39
Va a ser 00:08:41
La mitad de 34 que son 00:08:45
17. Con 17 poleas móviles, utilizando ese motor, podré elevar la carga. ¿Vale? ¿Pero 00:08:47
qué ocurre? Que la distancia de cuerda que voy a tener que sacar por aquí va a ser 34 00:08:58
veces, ojo, 34 veces la distancia que yo eleve la carga. Si lo quiero elevar un metro, tengo 00:09:06
tengo que sacar 24 metros de cuerda, ¿vale? ¿Podré? Sí, pero tengo que sacar un montón 00:09:17
de cuerda, ¿de acuerdo? Bueno, vale, y ahora es lo que yo me he equivocado porque ha costado 00:09:23
2.000 y son 20.000, no pasa nada, ¿vale? Espera, calma, no pasa nada, eh, si alguien 00:09:35
me dé 2.000 como 20.000, ¿vale? ¿Cuánto me da esta división? 3 con algo, con lo cual 00:09:44
lo voy a aproximar a cuatro poleas. Cuatro poleas o dos poleas fuertes. Ya está bien. 00:09:58
¿Habéis visto el truco? Las poleas no pueden ser decimales. 00:10:10
Es como si te preguntan, ¿cuántos niños hace falta para que, yo qué sé, para levantar? 00:10:14
Entonces tenemos que poner tres niños. No llegas a subir dos. 00:10:20
Y los niños no los vamos a partir. 00:10:28
Venga, siguiente ejercicio. 00:10:30
Vamos a hacer, venga, este, por ejemplo, el 5, ese, el 5, ¿vale? 00:10:33
Lo voy a poner aquí abajo y así se me ven como copio los datos. 00:10:53
Venga, este va de engranajes, esta es esa de las fórmulas, evidentemente, 00:11:01
si no, no puede resolver los problemas. 00:11:11
Calcula si es posible que engrane una rueda dentada de 36 dientes, ¿vale? 00:11:14
voy a llamar de Z1 para llamar de llanos, y 90 milímetros de diámetro primitivo, y una de 24 dientes y de 60 milímetros de diámetro primitivo, vale, bueno, entonces, acordaros, cuando encarnaban dos encarnajes, el mismo módulo, o lo que es lo mismo, el mismo módulo que indicaba el tamaño del diente, 00:11:21
¿Y como es la bárbara del módulo? 00:12:04
El módulo es el diámetro primitivo entre el número de... 00:12:06
Vale, pues entonces una vez que hemos visto eso 00:12:11
¿Cuál es el módulo del primer engranaje? 00:12:21
Pues diámetro primitivo 00:12:26
¿Cuál es el módulo del segundo engranaje? 00:12:28
Si alguien tiene calculadora 00:12:33
El módulo de la primera es... 00:12:41
Por lo tanto, engrana o no engrana 00:12:43
Sigue engrana 00:12:54
No hay problema, podemos hacer el engranaje y funcionará perfectamente 00:12:56
¿De acuerdo? Esencialmente, yo desconfiguro cada uno. Venga, vamos a este. Este mola. 00:13:02
Vale, de este no vais a poder hacer la potencia, porque no hemos estudiado en la comunidad la potencia. 00:13:31
¿Ya puedo borrar? Este está chupado, son dos divisiones. 00:13:35
Venga, pero si vamos a poder hacer el resto y con ese ya terminamos hoy, 00:13:40
pues de estos cinco minutos que me quedan, ¿no? Me quedan cinco minutos. 00:13:44
Bueno, diez. 00:13:46
10, perfecto. Venga, en un sistema formado por dos poleas y una correa, complicadísimo 00:13:47
sistema. Fijaros, yo soy así y siempre me dibujo el sistema, para no equivocarme, intento 00:13:55
poner dibujitos sobre el sistema, intento poner las cosas para verlo, porque es más 00:14:05
fácil no equivocarse así. Dos poleas y una correa, ¿vale? En el diálogo de la polea 00:14:10
de 10 cm de diámetro y el de la conducida es de 30 cm. El árbol de entrada gira M1 00:14:17
por lo menos en revoluciones por minuto, por lo cual lo dejo en el, si me lo dieran en radio, es omega, por raro, se me está riendo. 00:14:41
Luego me lo voy a redondear. 00:14:51
3.000 revoluciones por minuto. 00:14:53
Y el par motor que transmite son 500 vientos por metro. 00:14:58
Vale, me preguntan, la relación de transmisión. 00:15:07
Y luego me preguntan, ¿cuál es la velocidad de la rueda producida? 00:15:12
Cuál es el par motor en la rueda conducida 00:15:17
Y luego la potencia, que no la vamos a calcular porque no le hemos dado la potencia 00:15:20
¿Vale? 00:15:25
Con lo cual nos vamos a quedar ahí 00:15:26
Bien, primero, ¿cómo puedo calcular la relación de transmisión? 00:15:27
¿Qué datos conozco de las dos ruedas? 00:15:33
Los diámetros 00:15:35
Y con los diámetros puedo dividirlos y calcular la I, ¿no? 00:15:36
Por lo tanto, la relación de transmisión es de 2 partidos sobre 1 00:15:39
Primero agarrado, finalizado 00:15:44
Segundo las cosas que me preguntan 00:15:55
Ya he calculado las relaciones de transmisión 00:15:57
La velocidad de la rueda conducida 00:15:58
Es la primera pregunta 00:16:01
Bueno, como tengo la superigualdad 00:16:05
Puedo coger lo que sí conozco 00:16:07
¿No? 00:16:11
E igualarlo 00:16:18
Aquello que me están preguntando 00:16:22
Para que me haga otra rueda así que lo conozco 00:16:25
Que son 00:16:27
N1, que son velocidades 00:16:28
Fosforo, que son velocidades de transmisión 00:16:31
es 1 entre 2, no 2 entre 1 00:16:34
¿vale? 00:16:36
esto de atrás es igual a la Y en ambos casos 00:16:38
con lo cual también puedo poner esto 00:16:40
me da igual hacerlo así 00:16:43
pues te voy a dar lo calculado 00:16:45
¿vale? ¿cuánto vale N2? 00:16:50
N1 dividido por 3 00:16:55
¿cuánto vale N1? 00:16:56
3000 00:17:00
o venga, división complicada 00:17:01
1000 por 3 por minuto 00:17:04
¿lo vemos? 00:17:10
¿vale? ya tengo mi 00:17:13
Y segunda pregunta contestada. Vamos a por la tercera. La velocidad de la rueda conducida son 1000 revolutions por minuto. Y el par motor del eje de salida, pues como M1 son 500 metros por metro, también sé que la relación de transmisión, que va de 3, es igual que la relación entre los pares motores. 00:17:14
también lo hemos visto, con el conducido arriba y el motor abajo 00:17:40
solo pongo el motor arriba para las velocidades de giro 00:17:43
tanto en omelas como en n 00:17:48
pero para los momentos, para los números de dientes, para los diámetros 00:17:50
para los radios, para todo eso, diámetros primitivos siempre 00:17:55
el conducido entre el motor, ¿vale? 00:17:59
pues venga, ponemos la i, y de aquí deducimos que el m2 00:18:02
Fijaos, la velocidad angular se divide, pero el aumento se multiplica, con lo cual, reduzco 00:18:07
la velocidad, aumento la potencia. Cuanta más molinillo dé, menos fuerza me hace falta 00:18:30
o de la relación tenga entre los pedales y la rueda trasera, que la rueda vaya muy rápido y... 00:18:39
Ok, pues eso, ya está bien. Pues mira, veis que no tiene ninguna dificultad estos problemas, 00:18:53
hay que saberse las fórmulas. Y las fórmulas, para vuestro bozo de recocijo, os las he dado 00:19:04
todas en un resumen. Con lo cual, solamente si imprimís esta página o la copiáis en el cuaderno, 00:19:12
miráis las fórmulas 00:19:19
balanza, super fácil 00:19:21
polea, super fácil 00:19:23
rueda de adhesión, super fácil 00:19:24
polea sin correa, super fácil 00:19:27
vale 00:19:30
esto, todas estas 00:19:31
yo las he puesto todas juntas 00:19:33
y las omegas, yo las he puesto todas juntas 00:19:35
uno partido por dos 00:19:43
bueno, pues ya está, y luego el otro mencionado 00:19:49
la relación entre los pares motores 00:19:54
y la fuerza 00:20:01
vale, porque si se supone que es algo que ya conocéis 00:20:18
yo lo he puesto como repaso 00:20:26
¿no? 00:20:28
Valoración:
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Idioma/s:
es
Autor/es:
JUAN RAMÓN GARCÍA MONTES
Subido por:
Juan Ramã‼N G.
Licencia:
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada
Visualizaciones:
86
Fecha:
31 de marzo de 2021 - 19:07
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ANTONIO GAUDI
Duración:
20′ 43″
Relación de aspecto:
1.78:1
Resolución:
1366x768 píxeles
Tamaño:
124.48 MBytes

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