Ejercicios: Mecanismos de transmisión

Explica la diferencia entre una máquina y un mecanismo con un ejemplo de cada uno: piensa que la máquina es el aparato completo que nos hace un trabajo (la bicicleta, la licuadora) y el mecanismo es cada artilugio interno que transmite o transforma el movimiento (la cadena, los engranajes).

Dibuja o describe una palanca sencilla y señala sus tres elementos: el punto de apoyo, la fuerza que aplicamos (F) y la resistencia que hay que vencer (R). Explica con el ejemplo del balancín del parque qué ocurre cuando acercas o alejas el apoyo del centro.

Puedes hacerlo en papel y enviar una foto con tu respuesta.

La figura muestra una palanca con su apoyo, la fuerza aplicada y la carga, pero falta el nombre de una de las medidas.

Nombra todos los elementos de la palanca de la figura (incluido el que está tapado), indica de qué género es esa palanca y explica, mirando las distancias, si con esa palanca harás una fuerza mayor, menor o igual que el peso de la carga.

Una polea fija en lo alto de un mástil permite subir la bandera tirando de la cuerda hacia abajo. Explica qué cambia la polea fija (la dirección de la fuerza) y qué no cambia (la cantidad de fuerza necesaria), y razona por qué aun así resulta mucho más cómoda que subir trepando.

Una polea móvil va enganchada a la propia carga, de modo que la cuerda la sujeta por dos ramas. Explica por qué así la fuerza necesaria se reparte (cada rama «tira» de la mitad) y qué precio se paga a cambio: ¿cuánta cuerda hay que recoger para subir la carga un metro?

Dos engranajes en contacto transmiten el giro de un eje a otro. Explica dos cosas que cambian al pasar de una rueda a la otra (el sentido de giro y la velocidad si tienen distinto número de dientes) y nombra dos aparatos de tu casa que lleven engranajes.

La bicicleta transmite el pedaleo con un plato, una cadena y un piñón, no con dos ruedas dentadas juntas. Explica qué ventaja tiene la cadena para llevar el giro de un eje a otro que está lejos y por qué la cadena no «patina» como patinaría una correa lisa resbaladiza.

Dos ruedas de fricción transmiten el giro por contacto directo, sin dientes ni correa: una empuja a la otra rozando. Explica en qué sentido gira la rueda arrastrada, qué ocurre si las ruedas están sucias o mojadas (patina y no transmite bien) y pon un ejemplo donde ese patinar sería un problema y otro donde sea una protección útil.

Elige el mecanismo de transmisión (palanca, polea fija, polipasto, poleas con correa, engranajes, piñón-cadena o tornillo sin fin) para cada necesidad y justifícalo: (a) subir un piano a un segundo piso por la fachada, (b) llevar el giro del motor a las cuchillas de una licuadora bajando mucho la velocidad, (c) cambiar solo la dirección de una fuerza para izar una vela y (d) transmitir el pedaleo a la rueda trasera.

Diseña el sistema para subir y bajar la persiana pesada del gimnasio: elige entre polea fija, polipasto o tornillo sin fin con manivela, justifica tu elección con un cálculo sencillo (la persiana pesa $400\ \text{N}$ y una persona puede tirar con unos $100\ \text{N}$) y explica qué pasaría con tu sistema al soltar el cabo o la manivela.