Learning Resources LER 2442 Manual page 14

Las máquinas sencillas, tales como las que se usan para
elevar, empujar o tirar de objetos, son una parte importante
de nuestra vida diaria y simplifican nuestro trabajo. Estas
máquinas sencillas ayudan a que las personas gasten menos
energía y hagan menos esfuerzo en sus trabajos. Por ejemplo,
levantar una caja pesada para introducirla en un camión
requiere mucha más fuerza y esfuerzo que empujarla por
un plano inclinado. Asimismo, pueden reducir la cantidad
de esfuerzo necesario para mover un objeto o cambiar la
dirección o la distancia de la fuerza necesaria.
Este kit incluye 63 elementos para construir cinco simples
máquinas básicas: una polea, un plano inclinado, una
cuña, una palanca y una rueda y un eje. Cada máquina está
diseñada para reducir la fuerza y el esfuerzo necesarios.
Polea (figura 1)
La función principal de una polea es cambiar la dirección de
una fuerza aplicada, la cual, a su vez, reduce la cantidad de
esfuerzo y fuerza que son necesarios para mover un objeto.
El objeto se moverá hacia arriba si aplicamos una fuerza
descendente en la polea. Explica este principio pasando la
cuerda y el gancho del bloque de 10g por las ruedas de la
polea, y tira del gancho hacia abajo. Mira la figura 1F. Observa
que el bloque se mueve hacia arriba cuando tiramos del
gancho hacia abajo. La fuerza aplicada cambia la dirección en
que se mueve el bloque, haciendo que sea más fácil de mover
hacia arriba.
Imagínate un obrero de la construcción que intenta empujar
un gran viga hasta el último piso de un edificio. Sería más fácil
izarla usando una máquina con un sistema de poleas.
Una polea está formada por una cuerda o un cable que se
desliza por una rueda o un sistema de ruedas. El mástil de
una bandera, una grúa, las persianas de las ventanas y los
ascensores antiguos son algunos ejemplos de la vida real.
Practica con el modelo de polea cambiando la colocación, la
cantidad y/o el tamaño de las ruedas. Añade arandelas al final
del gancho. ¿Cuántas se necesitan para mover el bloque de 5g
y el de 10g ? ¿Cambia el esfuerzo cuando la cuerda se mueve
a través de más o menos ruedas? ¿Cómo cambia la dirección?
¿Aumenta o disminuye el esfuerzo cuando se usan ruedas
grandes o pequeñas? ¿Cambia el esfuerzo cuando cambia la
posición de las ruedas? ¿Cómo cambia la dirección?
Plano inclinado (figura 2)
La finalidad principal de un plano inclinado es mover un
objeto hasta una determinada altura empujándolo o tirando
de él sobre una distancia mayor con menos esfuerzo y fuerza.
Explica este principio tirando del bloque de 10g por el plano
inclinado. Luego, apoya el bloque en la mesa e ízalo a la
misma altura. Mira la figura 2B. Observa que es más fácil tirar
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ES
de él por un plano inclinado que izarlo manualmente hacia
arriba. Se necesita una distancia mayor para tirar del bloque,
pero el plano inclinado facilita dicho proceso.
Imagínate una persona que levanta cajas del suelo y las
coloca en la parte posterior de un camión. Sería más fácil
llevarlas o empujarlas por una rampa. Aunque la distancia sea
mayor, en un plano inclinado se ejerce menos esfuerzo que
con el levantamiento manual.
Un plano inclinado está formado por una rampa que conduce
a otro nivel. Las escaleras y los toboganes son algunos
ejemplos de planos inclinados en la vida real.
Practica con el plano inclinado cambiando sus alturas. Mira
la figura 2D. ¿Un plano con mayor inclinación aumenta o
disminuye la cantidad de esfuerzo necesario? Deja caer una
pelota al lado del plano inclinado desde la misma altura y
simultáneamente haz rodar otra pelota por el plano. ¿Cuál
de las dos pelotas llega antes al suelo? Se necesita menos
esfuerzo para acelerar la pelota que baja por el plano; por lo
tanto, debería llegar antes al suelo.
Cuña (figura 3)
La finalidad de una cuña es partir o separar objetos en dos
o más partes al introducir un objeto con un borde afilado en
otro objeto. Explica este principio introduciendo la cuña entre
dos bases unidas por tiras de goma. Mira la figura 3B. Nota
cómo se separan las dos bases a medida que se introduce la
cuña.
Imagina la proa de un barco que navega por el agua. La proa
puntiaguda, o cuña, hace que el barco se mueva con mayor
facilidad. El barco no se movería con tanta facilidad por el
agua si su popa fuese plana.
Una cuña está formada como mínimo por un plano inclinado,
aunque normalmente son dos planos unidos. Las tijeras, las
hachas, los cinceles y las popas de los barcos son algunos
ejemplos de cuña en la vida real.
Palanca (figura 4)
Hay tres tipos diferentes de palancas, pero todas ellas tienen
algunas cosas en común. Todas las palancas tienen una
barra, una brazo u otra superficie que descansa en un punto
de apoyo. La fuerza se aplica sobre un extremo del brazo, el
cual , a su vez, mueve una carga. Habrá que realizar menos
esfuerzo cuando la carga esté situada cerca del punto de
apoyo.
En una palanca de primera clase, el punto de apoyo está
situado en la mitad de la carga. Un balancín es un ejemplo
de palanca de primera clase, que aplica la fuerza en una
dirección con la carga moviéndose en dirección opuesta.
Monta el modelo con el brazo descansando en el centro del
punto de apoyo y coloca una rueda en cada extremo del brazo