LAS MAQUINAS Y SUS CLASES SUBTEMAS

COLEGIO LOS PROCERES
GUIA DE FISICA
CUARTO PERIODO
TEMA: LAS
CLASES
SUBTEMAS
maquinas
MAQUINAS
Clases
Y
de
SUS
energía
LOGROS
Identificará
la
importancia
y
componentes y clasificación de las
máquinas en la vida del hombre y
aplicación en la eficiencia del trabajo,
relacionándolas con fuerza y energía.
EST ÁNDAR

Relaciono energía y movimiento
COMPETENCIAS LABORALES

Establezco los intereses comunes y
contrapuestos de los miembros de un
grupo o comunidad.
COMPETENCIAS( En el taller en clase y
en la actividad complementaria)
Identifica
Indaga
Explica
GLOSARIO
Máquina, palanca, apoyo, género, fuerza
motriz, polea.
SINTESIS
LAS MÁQUINAS
Conceptos básicos
Una maquina es un dispositivos que, al
transformar las que se aplican sobre
ella, disminuye el esfuerzo necesario
para realizar un trabajo. Por esto, las
maquinas aumentan la eficiencia del
trabajo qué el hombre debe realizar.
Si no tuviéramos maquinas, tendríamos
que desarrolla todas nuestras actividades
únicamente con la fuerza de nuestros
músculos.
ELEMENTOS DE UNA MAQUINA
Aunque existen máquinas más complejas
que otras, en todas ellas se pueden
distinguir tres elementos:
La fuerza motriz o potencia (Fm), es la
fuerza que hay que aplicar para hacer
funcionar la maquina
La fuerza de resistencia (Fr): es la
fuerza que se quiere vencer con ayuda
de la maquina.
El punto de apoyo o fulcro: es el punto
alrededor del cual giran la fuerza motriz
o potencia y la fuerza de resistencia.
CARACTERÍSTICAS
MAQUINAS
DE
LAS
Las
máquinas
necesitan
energía.
Ninguna máquina puede funcionar por sí
sola. Toda máquina necesita energía
para realizar su trabajo
Las máquinas transforman la energía.
Por ejemplo, el motor de una licuadora
convierte la energía eléctrica que recibe
en movimiento una turbina transforma la
energía cinética del agua en electricidad;
una polea convierte la energía muscular
en movimiento.
Las máquinas no aprovechan toda la
energía que reciben.
CLASES DE MÁQUINAS
De acuerdo con sus características, las
máquinas se pueden clasificar en:
máquinas
simples
y
máquinas
compuestas.
MÁQUINAS SIMPLES
Una máquina simple es la que tiene un
solo punto de apoyo o fulcro.
Las máquinas simples son: el plano
inclinado, las pinzas, la palanca, el eje, el
tornillo, la pala, la polea, las tijeras, el
destapador.
Las palancas
La palanca es la máquina simple más
utilizada. Está formada por una barra
rígida que se apoya en un fulcro. La
distancia del fulcro al punto donde se
aplica la fuerza motriz se llama brazo
motor. La distancia del fulcro al punto
donde está la fuerza de resistencia se
llama brazo de resistencia. Entre más
largo sea el brazo motor y más corto el
brazo de resistencia, la fuerza motriz
necesaria para mover un mismo objeto
será menor.
Tornillo
Plano inclinado
Según la forma como estén situados sus
elementos, las palancas se clasifican en:
Palanca de primer género. Es la que
tiene el punto de apoyo entre el punto
donde se aplica la fuerza motriz y el
punto donde se aplica la fuerza de
resistencia. Las tijeras y las tenazas son
palancas de primer género.
Palanca de segundo género. Es la que
tiene el punto de apoyo en un extremo, la
fuerza motriz en el otro extremo y la
fuerza de resistencia en el centro. Las
pinzas son palancas de segundo género,
exprimidor de limones, carretilla..
Palanca de tercer género. Es la qué
tiene el punto de apoyo en un extremo, la
fuerza de resistencia en el otro y la
fuerza motriz en el centro. Las pinzas
son palancas de tercer género.
Ejemplos de maquinas simples.
Polea
Plano inclinado
MÁQUINAS COMPUESTAS
Una máquina compuesta es la que está constituida por la combinación de varias
máquinas simples. La grúa, el motor y la bicicleta son ejemplos de máquinas compuestas.
PALANCAS EN EL CUERPO HUMANO
Nuestro aparato locomotor nos permite desplazamos, poner en movimiento nuestros
miembros y mantener la postura que queramos. Desde el punto de vista de la física, el
aparato locomotor puede considerarse como una máquina compuesta, formada por
diferentes palancas. La forma y el funcionamiento de estas palancas están determinados
por la manera como los músculos (órganos activos) y los huesos (órganos pasivos)
interactúan. A continuación veremos algunas de las palancas que encontramos en el
cuerpo humano:
Palanca de primer género. Al empujar una puerta con la mano, la fuerza necesaria para
mover la puerta la ejerce un músculo del brazo: el tríceps. El sistema conformado por este
músculo, el codo y el cuerpo es un ejemplo de palanca de primer género. El tríceps ejerce
la fuerza motriz, el punto de apoyo se encuentra en el codo y la puerta que empujamos
ejerce la fuerza de resistencia.
Palanca de segundo género. Cuando nos levantamos sobre las puntas de nuestros pies,
la fuerza necesaria para contrarrestar el peso de nuestro cuerpo la ejerce una pareja de
músculos de la pantorrilla: los gemelos. El sistema conformado por este par de músculos,
por el tarso del pie y por la punta del pie es un ejemplo de palanca de segundo género.
Los gemelos ejercen la fuerza motriz necesaria para levantar nuestro cuerpo, el peso de
nuestro cuerpo, aplicado sobre el tarso, es la fuerza de resistencia y las puntas de los pies
son el punto de apoyo.
Palanca de tercer género. Cuando levantamos una pesa con la mano, la fuerza
necesaria para levantar dicha pesa la ejerce un músculo del brazo: el bíceps. El sistema
conformado por este músculo, el codo y el peso que se levanta es un ejemplo de palanca
de tercer género (fig. 7). La pesa es la fuerza de resistencia, el bíceps ejerce la fuerza
motriz y el codo es el punto de apoyo. Las palancas de tercer género son las más
frecuentes en el cuerpo de los animales. Aunque con este tipo de palancas se deben
ejercer fuerzas matrices más intensas de las que se quieren vencer, también son las
palancas que permiten realizar movimientos más rápidos.
La palanca es una barra rígida apoyada en un punto sobre la cual se aplica una fuerza
pequeña para obtener una gran fuerza en el otro extremo; la fuerza pequeña o la fuerza
que aplica la persona para mover el cuerpo se denomina "potencia" (F) O Fuerza Motriz y
la gran fuerza o el peso del cuerpo que se quiere mover se llama "resistencia" (Q), al eje
de rotación sobre el cual gira la palanca se llama "punto de apoyo" o "fulcro" (O).
Al utilizar palancas se aplica el principio de los momentos donde una de las fuerzas hace
girar la palanca en un sentido y la otra en sentido contrario.
Los elementos de una palanca son:
a) Punto de apoyo (O).
b) Resistencia (Q) = Fuerza que se quiere vencer.
c) Potencia (F) = Fuerza que se aplica.
d) Brazo de resistencia (bQ) = Distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de
la resistencia.
e) Brazo de potencia (bF) = Distancia desde el punto de apoyo a la recta de acción de la
potencia.
“Dadme un punto de apoyo y moveré el mundo”
(Arquímides)
Tipos de palanca
Se consideran tres clases de palancas de acuerdo con la posición de la "potencia" y de la
"resistencia" con respecto al "punto de apoyo", ellas son:
1) Primer Género o tipo de palanca:
Una palanca es de primer género o tipo cuando el punto de apoyo está ubicado entre la
resistencia y la potencia.
2) Segundo Género o tipo de palanca:
Una palanca es de segundo tipo cuando la resistencia se halla entre el punto de apoyo y
la potencia, la carga se ubica en la parte más cercana al punto de apoyo y la fuerza
aplicada en la lejana
Como en las palancas de segundo tipo, el brazo de potencia es siempre mayor que el
brazo de resistencia, en todas ellas se gana fuerza.
Ejemplos:
3) Tercer tipo de palanca:
Una palanca es de tercer genero o tipo cuando la potencia se encuentra entre el punto de
apoyo y la resistencia.
En este tipo de palancas, el brazo de potencia siempre es menor que el brazo de
resistencia y, por lo tanto, la potencia es mayor que la resistencia. Entonces, siempre se
pierde fuerza, pero se gana comodidad, y la resistencia tiene un gran movimiento.
Ejemplos:
Palanca de
Primer grado
Palanca de primer grado, como la de la figura, el
punto de apoyo está situado entre la fuerza
aplicada y la resistencia. La balanza romana es una
palanca de primera especie.
Palanca de segundo grado
Palancas de segundo grado, el punto de apoyo se sitúa en un extremo de la
barra, la fuerza se aplica en el otro extremo, y la fuerza resistente o carga en
una posición intermedia. Un cascanueces es un ejemplo de este tipo de
palanca.
Palanca de tercer grado
Palancas de tercer Grado, el punto de apoyo se sitúa en un extremo de la
barra, la fuerza resistente en el otro extremo, y la fuerza se aplica en una
posición intermedia.
.
Palancas de tercera clase
Palancas múltiples: Varias palancas combinadas.
Por ejemplo: el cortaúñas es una combinación de dos palancas, el mango es una
combinación de 2º género que presiona las hojas de corte hasta unirlas. Las hojas de
corte no son otra cosa que las bocas o extremos de una pinza y, constituyen, por tanto,
una palanca de tercer género.
Otro tipo de palancas múltiples se tiene en el caso de una máquina retroexcavadora, que
tiene movimientos giratorios (un tipo de palanca), de ascenso y descenso (otra palanca) y
de avanzar o retroceder.
ACTIVIDADES EN CLASE
1. Explica las diferencias que hay entre:
a. Máquina simple y máquina compuesta.
b. Palanca de primer género y palanca de tercer género.
c. Palanca y bicicleta.
2. Identifica y dibuja:
a. La fuerza de potencia (Fp).
b. La fuerza de resistencia (Fr).
c. El punto de apoyo (A).
3. De los géneros de las palancas, dibujaras y da ejemplos.
4. Indaga:

Qué ventajas ofrece la utilización de máquinas en la realización de un trabajo?
. Ejemplos de la vida cotidiana de las maquinas simples más utilizadas.
ACTIVIDAD COMPLEMENTARIA
Investiga el uso de otras maquinas compuestas y dibuja las palancas del cuerpo humano.
AUTOEVALUACION
1. Realiza un cuadro comparativo entre las clases de maquinas, dando ejemplos.
2. Dibuja una maquina y ubica los elementos característicos.
3. Escribe ejemplos de cada una de las clasificaciones de las maquina.
COEVALUACION
Completa el siguiente cuadro
Primer
género
Puerta
Balanza
Bisagra
Pala
Sube y baja
Cuchillo
Cosedora
Pinza para hielo
Destapador
Analiza y responde:
Segundo
género
Tercer
género
¿Por qué es más fácil destapar una botella con un destapador de mango largo que con
uno de mango corto?
ACTIVIDAD PARA LA CASA
1. Forma un crucigrama con el tema visto
2. escribe 3 ejemplos de máquinas caseras y su uso
3. Escriba 5 ejemplos de máquinas simples
4. Escriba 3 ejemplos de máquinas compuestas
5. Dibuje las palancas en el cuerpo humano y explique su género.