MÁQUINAS Y ESTRUCTURAS

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UNIDAD 7. MÁQUINAS Y ESTRUCTURAS

C. NATURALES 5.

CONTENIDOS: 1.– MÁQUINAS: simples / compuestas.

2.– Máquinas simples: Rueda, palanca, tornillo, plano inclinado , polea...

3.– Máquinas compuestas: partes.

Carcasa, motor, circuitos, elementos de mecánicos...

4.– Herramientas: manuales / eléctricas.

5.– ESTRUCTURAS: Tipos, partes…

6.– Avances técnicos, científicos e inventores.

C.E.I.P. SANTA ANA (Madridejos)

Una máquina es un objeto que ayuda a hacer un trabajo con menos esfuerzo.

Hay máquinas simples y máquinas compuestas.

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2 Lavadora

Tijeras

1.– MÁQUINAS. Una máquina es todo lo que ayuda a hacer un trabajo con menos esfuerzo. Por ejemplo, una bici nos ayuda a moverse de forma más fácil que andar o correr, una calculadora nos ayuda a ahorrar tiempo cuando tenemos que calcular algo.

Hay dos tipos de máquinas: máquinas simples y máquinas compuestas.

Calculadora

1.1.– MÁQUINAS SIMPLES. Una máquina simple tiene sólo uno o sólo unos pocos componentes. Desde los tiempos prehistóricos los seres humanos han usado esta clase de máquinas.

rueda

A.– Rueda y eje: La invención de la rueda fue en el periodo Neolítico.

Una rueda es un componente circular que gira sobre un eje, y reduce la fricción, así que hace más fácil el movimiento.

La rueda y el eje nos ayudan a transportar objetos pesados de forma más fácil.

eje

Modelo de carro antiguo.

B.– Palanca: Esta máquina está formada por una barra rígida que se mueve alrededor de un soporte fijo llamado punto de apoyo.

Se usa para transmitir una fuerza, para mover objetos pesados…

Hay tres clases (o géneros) de palancas, dependiendo de si el punto de apoyo, la resistencia (la carga) la potencia (la fuerza) están en el centro.

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potencia

resistencia

potencia Pto. de apoyo

PTO. DE APOYO

Palanca de primera clase: Punto de apoyo en el centro.

RESISTENCIA

POTENCIA

Pto. de fulcrum apoyo

Palanca de segunda clase: Resistencia en el centro.

resistencia

Palanca de tercera clase: Potencia en el centro.

C.– Tornillo: Usamos un tornillo para sujetar cosas juntas o levantar objetos.

gato Un tornillo sujeta cosas juntas.

PALABRAS CLAVE: .– máquina .– rueda .– pto. de apoyo .– resistencia/carga

.– simple .– complejas .– eje .– palanca .– potencia/fuerza .– tornillo .– gato

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D.– Plano inclinado: Un plano inclinado o rampa, es una superficie plana que forma un ángulo agudo con el suelo y se utiliza para elevar o descender objetos a cierta altura.

Es más fácil empujar un objeto en un plano inclinado que elevarlo verticalmente.

Polea

2 Plano inclinado

E.– Polea: Esta máquina tiene una rueda, un eje y una cuerda o cadena.

Si tiramos hacia abajo de la cuerda, elevamos un objeto fijado a ella.

Tirar de la cuerda es más fácil que elevar el objeto. resistencia

Potencia

Una vieja polea

pulley

ParF.– Cuña: Esta máquina es una pieza de madera o metal con forma de prisma triangular (un doble plano inclinado), tiene una punta fina, y otra gruesa. Se usa para partir, separar cosas. Se utiliza golpeando con un martillo.

Máquinas simples: formadas por uno o pocos componentes..

Rueda y eje / palanca / tornillo / plano inclinado / polea / cuña.

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1.2.– MÁQUINAS COMPLEJAS. Una máquina compleja tiene muchos componentes y máquinas simples trabajando juntas. Necesita electricidad u otra clase de energía para funcionar.

Principales partes de una máquina compleja: 4

a.– Carcasa: es la parte externa, y protege la máquina. b.– Motor: algunas máquinas como coches, taladros… tienen motores para producir movimiento (eléctricos o combustión). c.– Circuitos eléctricos, electrónicos, microchips... Controlan diferentes funciones de la máquina. Necesitan electricidad para trabajar. d.– Sensores y pantallas: los sensores reciben información de la máquina y del exterior. Las pantallas dan información sobre el funcionamiento de la máquina.

Sensores y pantallas

Carrocería

5 Motor

e.– Elementos mecánicos: e.1.– Engranajes: cambian la dirección, velocidad, cantidad de fuerza…

Engranajes, piñones, cadenas...

piñón

Máquinas complejas: tienen muchos componentes. e.2.– Piñón y cremallera convierte Carcasa / motor / circuitos / sensores / pantallas / engranajes / piñones y cremalleras / cadenas el movimiento de rotación en lineal.

cremallera

e.3.– Cadena se usa para transmitir fuerzas en las máquinas (bicis…)

PALABRAS CLAVE: .– plano inclinado .– máquina compleja .– pantalla .– piñón cremallera

.– polea .– carcasa .– microchip .– cadena

.– cuña .– sensor .– engranaje

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4.– HERRAMIENTAS: Los hombres primitivos empezaron a usarlas hace miles de años. Las primeras herramientas se hicieron con piedras, madera o partes de animales como huesos. Después se hicieron de metales, que eran más duros y más útiles.

En nuestros días hay herramientas especiales para cada tipo de trabajo, y podemos dividirlas en dos grupos:

Una herramienta es cualquier instrumento que usamos con las manos para hacer o reparar algo más fácilmente.

Hay herramientas manuales y eléctricas.

Heramientas prehistóricas de piedra.

4.1.– Herramientas manuales: Hay herramientas que tienes que usarlas sólo con las manos. No necesitan electricidad u otro tipo de energía.

Algunos ejemplos son el martillo, destornillador, tijeras, llaves (para tuercas), alicates...

Herramientas manuales Destornillador

Martillo

Herramientas de carpintería del siglo XVI.

Herramientas eléctricas Alicates Tijeras

Taladro

Cortacésped

Llave inglesa

Hormigonera

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4.1.– Herramientas eléctricas: Son herramientas que utilizan electricidad. Los más comunes tienen un motor eléctrico. Se usan en la industria, construcción, jardinería, casa, taladrar, cortar...

Batidora Microondas

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5.– ESTRUCTURAS: TIPOS y PARTES.

Hay estructuras en todos los sitios. En la naturaleza, los seres vivos forman o están formados por estructuras. Las estructuras deben sostener su peso y más fuerzas como el viento, el agua… así que deben ser fuertes.

Por ejemplo, los vertebrados están formados por un esqueleto. El esqueleto es una estructura formada por huesos. Algunos invertebrados tienen un exoesqueleto que sujeta y proteje el resto del cuerpo.

Una estructura es un conjunto de piezas interconectadas, que pueden resistir pesos y fuerzas, y deben ser estables y fuertes.

ESTRUCTURAS NATURALES

Nido de cigüeñas.

5.1.– Tipos de estructuras: Hay dos tipos de estructuras: .– Estructuras naturales: producidos en la naturaleza por los seres vivos, como el esqueleto. En las plantas, la estructura de las células pueden soportar el peso de la planta. Los pájaros construyen nidos para sus crías... .– Estructuras artificiales: diseñadas por los hombres (edificios, puentes…)

Nido de avispas.

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ESTRUCTURAS ARTIFICIALES

Casa.

Tower Bridge.

.– herramientas .– herramientas manuales .– herramientas eléctricas

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5.2.– Partes de una estructura: La mayoría de estructuras deben resistir tres tipos de fuerzas. Si pensamos en una casa...

1.– El propio peso de la estructura (el metal…)

2..– El peso extra (paredes, ventanas, muebles, gente…)

3.– Otras fuerzas (viento, lluvia, terremotos…)

Vigas

Pilares

Estructas Triangulares

La mayoría de las estructuras tienen en común: .– Cimientos: es la base de los edificios (bajo tierra). .– Pilares: componentes verticales. .– Vigas: componentes horizontales. .– Arcos, escaleras, estructuras triangulares...

Estructura de un bloque de pisos. Escalera 1

Cimientos

1.– AVANCES TECNÓLOGICOS, CIENTÍFICOS E INVENTORES. Desde los tiempos prehistóricos, se han mejorado las herramientas y las máquinas. Usamos cada vez más las máquinas para todo.

En nuestros días, hay muchos avances tecnológicas que usamos en lugar de inventos antiguos. Normalmente las máquinas y los inventos están mejorando porque los científicos e inventores están trabajando en las nuevas tecnologías todos los días.

En los tiempos antiguos, la navegación era muy complicada porque era muy fácil perderse en el mar. Al final de la Edad Media, la brújula (se trajo de China), hizo posible que Cristóbal Colón pudiera descubrir América.

Ahora no usamos la brújula, en su lugar usamos el GPS (Global Positioning System) en los móviles, coches...

Desde la brújula al GPS.

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Los coches al final del siglo XIX sonn muy diferentes de los coches de ahora.

Mercedes Benz (1886) Velocidad 19 km/h.

Volkswagen beetle (1938) 3

Renault (1889) Velocidad 50 km/h.

Seat 600 (1957)

Ford T (1901)

Jeep Grand Cherokee (2010)

.– cimientos .– pilares .– estructura triangular

Citroën Traction Avant (1934)

Ferrari (prototype)

.– vigas .– arco .– escalera .– GPS (Global Positioning System)