Departamento de Tecnoloxía
ACTIVIDADES MECANISMOS
ACTIVIDADES PARA ACLARAR OS CONCEPTOS DE VELOCIDADE LINEAL E DE XIRO EXPERIENCIA MÁQUINA: Móbil con reductora Determinación da velocidade lineal Medir o tempo que tarda un móbil en percorrer a lonxitude dunha mesa. ESPACIO (cm)
T1 (s)
T2 (s)
T3 (s)
T (medio)
Expresar a velocidade en cm/s e en m/s Determinación da velocidade de xiro dun motor. Calcular o tempo aproximado para dar 50 voltas. Expresar o resultado en r.p.s. e r.p.m. Medindo cun calibre o diámetro de la roda, determinar a lonxitude da circunferencia. Segundo este parámetro, ¿que espacio percorrería no tempo medio medido no primeiro apartado?
EXERCICIOS 1. Un equipo de alumnos construíu un guindastre que realiza os seus movementos coa axuda dun motor eléctrico. Mediron o tempo empregado en levantar unha carga a unha altura de 150 cm. Realizaron catro medidas sendo os resultados: 27,9 s; 27,8 s; 27,6 s; 28,0 s. Calcula a velocidade de ascenso da carga expresada en m/h. 2. A maqueta dun ascensor deseñado e construído por uns alumnos tarda 2 minutos e 20 s en ascender a 1 m de altura. Calcula: ¿Con que velocidade se despraza? ¿Canto tempo tarda en ascender 60 cm? ¿Que altura acada a 1 min 40 s de iniciar a subida? 3. Un avión deseñado no taller de tecnoloxía xira cun movemento circular de 15 cm de radio. O tempo que tardou en dar 95 voltas foi de 1 min 35 s. Calcula a velocidade de xiro do avión en rpm e o espacio percorrido nese tempo. SOL: 60 rpm; 89,5 m 4. A roda traseira dunha bicicleta de radio 50 cm realiza 20 rpm ¿Que espacio percorre en 3 min? SOL: 188,5 m 5. Construíuse no Taller de Tecnoloxía un coche que se move cun motor eléctrico. O coche tarda 3 s en recorrer a distancia de 1 m. Se o diámetro das rodas é de 4 cm, calcula a velocidade de xiro das mesmas. Expresa o resultado en r.p.m. e en r.p.s. SOL: ≈ 159 r.p.m.
1
6. Unha rapaza percorreu en bicicleta 5 Km tardando 20 minutos. Calcula as r.p.s. das rodas se o seu diámetro é de 65 cm. SOL: 2 r.p.s. 7. Uns alumnos construíron un coche que se despraza coa axuda dun motor eléctrico. Para calcular a velocidade lineal e as rpm que levan as rodas tomaron os seguintes datos: O coche percorreu 7 m en 8 s O diámetro das rodas é de 4 cm
ACTIVIDADES PARA ACLARAR OS CONCEPTOS DE TRABALLO E POTENCIA 8. Un montacargas deseñado por un alumno e capaz de elevar 8 bloques de 92 g cada un a unha altura de 85 cm en 22 s. Calcula a potencia do motor que vai instalado no montacargas. SOL: 0,278 W 9. A maqueta dun montacargas accionada por un motor sube ata unha altura de 50 cm unha masa formada por unha carga de 125 g e a masa correspondente á caixa (45 g). O tempo que tarda en acadar a altura de 50 cm é de 15 s. Determina: • A forza que realiza o motor para elevar a carga. • O traballo realizado. • A velocidade de subida. • A potencia desenvolvida. 10. Para subir unha carga de 4,3 N realizouse un traballo de 1,2 J. Determina: • a masa da carga expresada en gramos • altura á que subimos a carga, expresada en cm • velocidade de subida, se o tempo invertido foi de 15 s • a potencia do motor • se a altura fose de 120 cm, ¿que tempo invertería en subila supoñendo que sube á mesma velocidade.
ACTIVIDADES PANCAS EXPERIENCIA
F
Práctica co guindastre. Cun contrapeso de masa 70 g, ¿que R se podería subir sen volcar?
R
24 cm
53 cm
Se h = 21,5 cm e medindo o tempo, calcular velocidade de subida e traballo realizado polo motor.
2
11. Unha carretilla leva unha carga de 50 kg localizada a 45 cm do eixo da roda. Se a distancia desde o eixo ata a empuñadura é de 1,6 m, calcula a forza que hay que facer para levantala. ¿Que tipo de panca é? SOL: 2º grao.
ACTIVIDADES MECANISMOS DE TRANSMISIÓN 12. Calcula a velocidade de xiro dunha roda de fricción de 40 mm de diámetro que é arrastrada por outra de 20 mm de diámetro que xira a 100 rpm. 13. Calcula o diámetro que ha de ter unha roda motriz para que xirando a 60 rpm a conducida, de 20 mm de diámetro, xire a 480 rpm. 14. Unha lavadora doméstica centrifuga a 600 rpm. O motor xira a 1.800 rpm. A transmisión de movemento faise mediante un mecanismo de poleas con correa. Se a polea do motor ten 9 cm de diámetro, ¿cal será o diámetro da polea que fai xirar o tambor? 15. Un motor xira a 1000 rpm e a polea acoplado ó seu eixo ten 10 mm de diámetro. Quérese reducir a velocidade do motor por medio dun sistema de poleas de forma que o eixo de saída xire a 200 rpm. Calcula o diámetro da polea que hai que colocar e debuxa o esquema do mecanismo. 16. Nun sistema de poleas con correa a velocidade de xiro da polea de saída é de 530 rpm e o seu diámetro de 12 cm. Determina a velocidade de xiro da polea motriz se o seu diámetro é de 24 cm. Calcula a relación de transmisión. 17. Modifica o mecanismo anterior de tal forma que poidamos aumentar a velocidade do eixo de saída e que este xire en sentido contrario ó eixo de entrada. 18. Calcula o nº de dentes da roda conducida dun engrenaxe e a velocidade de xiro de ésta sabendo que a roda motriz de 50 dentes xira a 200 rpm e que a RT do sistema é igual a 1/5. 19. Quérese conseguir unha RT de 4 cun sistema de engrenaxes partindo dun motor que xira a 4.000 rpm. Se o piñón do motor ten 10 D, ¿que nº de dentes deberá ter a roda de saída?¿Cal é a velocidade de xiro? 20. Calcular o peso que se pode subir cun torno sabendo que se exerce unha forza sobre a manivela de 150 N, sendo o brazo de esta de 40 cm e o diámetro do torno 20 cm. SOL: 600 N 21. Calcula a lonxitude do brazo da manivela dun torno de 15 cm de radio, capaz de subir un corpo de 500 N de peso cunha forza de 250 N. SOL: 30 cm
3