El trabajo de las máquinas nos ahorran esfuerzo y tiempo. La energía de entrada se transforma en trabajo útil. Así pues, no toda la energía de entrada se transforma en trabajo útil. En todas las máquinas hay una parte de energía que se pierde transformada, fundamentalmente, en calor.
Podríamos decir, por tanto, que:
energía de entrada = trabajo útil + pérdidas
y, por consiguiente que, en función de la cantidad de energía transformada en trabajo útil, hay máquinas con mayor o menor rendimiento.
La expresión es:
rendimiento = trabajo útil/energía de entrada ·100
viernes, 4 de febrero de 2011
Maquinas simples
La palanca
Las palancas nos permiten realizar multitud de tareas fácilmente. Son unas barras o elementos rígidos que oscilan sobre un eje o punto de apoyo. Cuando utilizamos estas máquinas, aplicamos una fuerza en un punto de la barra para actuar sobre alguna carga, lo que origina un giro sobre el punto de apoyo.
La palanca se encuentra en equilibrio cuando el producto de la fuerza aplicada por se distancia al punto de apoyo, es igual al producto de la carga por su distancia al punto de apoyo. Esto se conoce como ley de la palanca y se expresa así:
Fa · da = Fc ·dc
Las palancas, según donde se encuentren el punto de apoyo, el punto en que se aplique la fuerza y el punto donde se coloque la carga, pueden ser palancas de primer grado, palancas de segundo grado y palancas de tercer grado.
El plano inclinado
Una aplicación muy útil para subir y bajar cargas elevadas es el plano inclinado. El trabajo realizado para subir la carga en los dos planos inclinados superiores es el mismo:
W = m ·g ·h
El tornillo
El científico griego Arquímedes ideó una máquina para extraer agua de los ríos. El denominado tornillo de Arquímedes funcionaba girando una manivela que provocaba que el agua ascendiera al interior del tornillo mediante una amplia rosca helicoidal.
El tornillo es un plano inclinado que se enrolla sobre una superficie cilíndrica.
La rueda
Uno de los inventos más importantes del ser humano es la rueda. Las ruedas no se utilizan únicamente para el transporte, sino que desde la antigüedad ha tenido otras aplicaciones: el torno, la polea, la rueda hidráulica, etc.
La polea
La polea es una rueda con una ranura por la cual se hace pasar una cuerda o una correa. La polea puede considerarse como una palanca de primer grado.
Al igual que en las palancas, las poleas también se combinan para disminuir la fuerza aplicada, en cuyo caso reciben el nombre de poleas escalonadas. La combinación más sencilla se construye con dos poleas: una sujeta a la carga que queremos elevar, y la otra, al soporte.
Las palancas nos permiten realizar multitud de tareas fácilmente. Son unas barras o elementos rígidos que oscilan sobre un eje o punto de apoyo. Cuando utilizamos estas máquinas, aplicamos una fuerza en un punto de la barra para actuar sobre alguna carga, lo que origina un giro sobre el punto de apoyo.
La palanca se encuentra en equilibrio cuando el producto de la fuerza aplicada por se distancia al punto de apoyo, es igual al producto de la carga por su distancia al punto de apoyo. Esto se conoce como ley de la palanca y se expresa así:
Fa · da = Fc ·dc
Las palancas, según donde se encuentren el punto de apoyo, el punto en que se aplique la fuerza y el punto donde se coloque la carga, pueden ser palancas de primer grado, palancas de segundo grado y palancas de tercer grado.
El plano inclinado
Una aplicación muy útil para subir y bajar cargas elevadas es el plano inclinado. El trabajo realizado para subir la carga en los dos planos inclinados superiores es el mismo:
W = m ·g ·h
El tornillo
El científico griego Arquímedes ideó una máquina para extraer agua de los ríos. El denominado tornillo de Arquímedes funcionaba girando una manivela que provocaba que el agua ascendiera al interior del tornillo mediante una amplia rosca helicoidal.
El tornillo es un plano inclinado que se enrolla sobre una superficie cilíndrica.
La rueda
Uno de los inventos más importantes del ser humano es la rueda. Las ruedas no se utilizan únicamente para el transporte, sino que desde la antigüedad ha tenido otras aplicaciones: el torno, la polea, la rueda hidráulica, etc.
La polea
La polea es una rueda con una ranura por la cual se hace pasar una cuerda o una correa. La polea puede considerarse como una palanca de primer grado.
Al igual que en las palancas, las poleas también se combinan para disminuir la fuerza aplicada, en cuyo caso reciben el nombre de poleas escalonadas. La combinación más sencilla se construye con dos poleas: una sujeta a la carga que queremos elevar, y la otra, al soporte.
Mecanismos de transformación de movimiento
Hay mecanismos que transforman el movimiento circular en rectilíneo o viceversa, entre los que destacan:
Piñón-cremallera
Este mecanismo se compone de una rueda dentada (piñón) y de una barra, también dentada (cremallera), que encaja con el piñón.
El funcionamiento consiste en que el piñón arrastre a la cremallera, en algunos casos, la cremallera puede funcionar como elemento motor. Por esta razón, podemos decir que es un mecanismo reversible.
Leva
Gracias a un movimiento denominado leva, el movimiento puede transformarse de circular en rectilíneo. Éste tiene que ir acompañada de otro elemento llamado sequidor.
La leva es arrastrada por el eje de giro, al que está unida solidariamente. De este modo, el seguidor, que está en contacto permanece con la leva, transformar el movimiento circular en movimiento rectilíneo alternativo.
Biela-manivela
El conjunto biela-manivela está compuesto , como su nombre indica, por dos elementos unidos mediante una articulación : la biela, que es una barra rígida, y la manivela.
La unión entre la manivela y el eje de giro es fija y que la unión entre la biela y manivela es móvil, se consigue transformar el movimiento circular en rectilíneo alternativo y viceversa. Es decir, se diéramos vueltas al eje, la biela generaría un movimiento rectilíneo alternativo, aunque también podemos empujar con un pistón la biela para hacer girar al eje.
Piñón-cremallera
Este mecanismo se compone de una rueda dentada (piñón) y de una barra, también dentada (cremallera), que encaja con el piñón.
El funcionamiento consiste en que el piñón arrastre a la cremallera, en algunos casos, la cremallera puede funcionar como elemento motor. Por esta razón, podemos decir que es un mecanismo reversible.
Leva
Gracias a un movimiento denominado leva, el movimiento puede transformarse de circular en rectilíneo. Éste tiene que ir acompañada de otro elemento llamado sequidor.
La leva es arrastrada por el eje de giro, al que está unida solidariamente. De este modo, el seguidor, que está en contacto permanece con la leva, transformar el movimiento circular en movimiento rectilíneo alternativo.
Biela-manivela
El conjunto biela-manivela está compuesto , como su nombre indica, por dos elementos unidos mediante una articulación : la biela, que es una barra rígida, y la manivela.
La unión entre la manivela y el eje de giro es fija y que la unión entre la biela y manivela es móvil, se consigue transformar el movimiento circular en rectilíneo alternativo y viceversa. Es decir, se diéramos vueltas al eje, la biela generaría un movimiento rectilíneo alternativo, aunque también podemos empujar con un pistón la biela para hacer girar al eje.
Elementos auxiliares
Ejes y cojinetes
Los ejes son elementos cilíndricos que giran y sobre los que se montan ruedas u otros mecanismos. El montaje de los elementos sobre ellos se pueden realizar de forma que les sean solidarios o a través de cojinetes para que puedan girar libremente. La mayoría de cojinetes están formados por dos cilindros concentrica entre los que se colocan unas bolas o cilindros metálicos.
El trinquete
El trinquete es un elemento que permite el giro de una rueda dentada en un solo sentido.
martes, 23 de noviembre de 2010
TEMA 5
Formulario
Ley de Ohm:
-Voltaje: voltios (V)
-Intensidad: Amperios (A)
-Resistencia: Ohmnios
Formulas:
-V=I x R
-I= V/R
-R=V/I
Potencia:
-Potencia: vatios (W)
Formulas:
-P= V x I
-P= I2 x R
-P= V2/R
Energía:
-Energía: vatios (W)
-Tiempo: horas (h)
Formula:
-E=P x t
Resistividad:
-Resistividad: (p)
-Formula:
-Ohmnios x milimetro cuadrado/metros
Resistencia:
-Resistencia: Ohmnios
-Longitud: metros (m)
-Sección: milímetro cuadrado (mm2)
Formula:
-R=pxL/S
Resistencia en circuitos en serie:
Formulas:
-Resistencia equivalente (Req)= R1 + R2 + R3
-Intensidad total= I1= I2= I3
-Voltaje total= V1 + V2 + V3
Resistencia en circuitos en paralelo:
Formulas:
-Resistencia equivalente (Req)= 1/Req= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
-Intensidad total= I1= I2= I3
-Voltaje total= V1= V2= V3
Condensadores en serie:
-Faradios (F)
Formula:
-Capacidad equivalente (Ceq)= 1/Ce =1/C1 + 1/C2
Condensadores en paralelo:
Formula:
-Capacidad paralelo= C1 + C2
Formulario
Ley de Ohm:
-Voltaje: voltios (V)
-Intensidad: Amperios (A)
-Resistencia: Ohmnios
Formulas:
-V=I x R
-I= V/R
-R=V/I
Potencia:
-Potencia: vatios (W)
Formulas:
-P= V x I
-P= I2 x R
-P= V2/R
Energía:
-Energía: vatios (W)
-Tiempo: horas (h)
Formula:
-E=P x t
Resistividad:
-Resistividad: (p)
-Formula:
-Ohmnios x milimetro cuadrado/metros
Resistencia:
-Resistencia: Ohmnios
-Longitud: metros (m)
-Sección: milímetro cuadrado (mm2)
Formula:
-R=pxL/S
Resistencia en circuitos en serie:
Formulas:
-Resistencia equivalente (Req)= R1 + R2 + R3
-Intensidad total= I1= I2= I3
-Voltaje total= V1 + V2 + V3
Resistencia en circuitos en paralelo:
Formulas:
-Resistencia equivalente (Req)= 1/Req= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
-Intensidad total= I1= I2= I3
-Voltaje total= V1= V2= V3
Condensadores en serie:
-Faradios (F)
Formula:
-Capacidad equivalente (Ceq)= 1/Ce =1/C1 + 1/C2
Condensadores en paralelo:
Formula:
-Capacidad paralelo= C1 + C2
La potencia y la energía
La potencia
La potencia eléctrica de un determinado componente o aparato se obtiene multiplicando su tensión en bornes por la intensidad de la corriente que lo atraviesa.
La potencia eléctrica es la capacidad que tiene un receptor para transformar energía en un tiempo determinado. Su unidad de medida es el vatio (W), aunque en muchas ocasiones se utiliza el kilovatio (kW), que equivale a 1000W.
La energía
La energía eléctrica es el producto de la potencia de un aparato por el tiempo que está en funcionamiento. La unidad de medida es el vatio-hora (Wh),pero en la práctica se utiliza normalmente el kilovatio-hora (kWh), que se define como la energía comsumida por un aparato de un kilovatio de potencia en una hora de funcionamiento.
La potencia eléctrica de un determinado componente o aparato se obtiene multiplicando su tensión en bornes por la intensidad de la corriente que lo atraviesa.
La potencia eléctrica es la capacidad que tiene un receptor para transformar energía en un tiempo determinado. Su unidad de medida es el vatio (W), aunque en muchas ocasiones se utiliza el kilovatio (kW), que equivale a 1000W.
La energía
La energía eléctrica es el producto de la potencia de un aparato por el tiempo que está en funcionamiento. La unidad de medida es el vatio-hora (Wh),pero en la práctica se utiliza normalmente el kilovatio-hora (kWh), que se define como la energía comsumida por un aparato de un kilovatio de potencia en una hora de funcionamiento.
Magnitudes electricas básicas
El circuito eléctrico es el camino cerrado por el cual circulan las cargas eléctricas.Existen tres magnitudes básicas que se han de tener en cuenta en un circuito elétrico:
-La intensidad de corriente eléctrica es la cantidad de cargas eléctricas que atraviesan la sección de un conductor en una unidad de tiempo. Una forma más simple de definirla sería como el caudal de cargas eléctricas que circulan por un conductor.
-La tensión eléctrica es el trabajo para desplazar las cargas eléctricas de un terminal del generador a otro. La tensión eléctrica origina que las cargas se desplacen a través de los conductores. Si no hay circulación de cargas.
-La resistencia eléctrica es la dificultad que ofrecen los diferentes materiales el paso de la corriente elétrica.
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