Máquinas y mecanismos: fuerza, palanca, polea, engranaje, sistemas, ruedas, correas...
Summary
TLDREl guion del video explica conceptos fundamentales de la mecánica, como la fuerza y su efecto en el movimiento o reposo de un cuerpo. Se describen herramientas como palancas, poleas y engranajes, cada una con su función específica en la transmisión y modificación de fuerzas. Se exploran mecanismos como el tornillo sin fin, manivela y biela, que transforman movimientos giratorios en lineales y viceversa. El video es una excelente introducción a los principios de la mecánica aplicada en ingeniería.
Takeaways
- 🔧 Una fuerza es capaz de deformar un cuerpo o alterar su estado de movimiento o reposo, y se define por su dirección, sentido y magnitud.
- 📏 La unidad de fuerza en el sistema internacional es el newton (N), la masa se mide en kilogramos (kg) y la aceleración de la gravedad en la superficie terrestre es 9,81 m/s².
- 🔄 Las palancas son dispositivos que giran en torno a un punto de apoyo y permiten transmitir fuerza o movimiento lineal desde un punto a otro.
- 🔄 La palanca ayuda a vencer una resistencia mediante el movimiento lineal, con el punto de apoyo situado entre la fuerza aplicada y la resistencia.
- 🔄 Una polea es una rueda ranurada que permite vencer una resistencia de forma cómoda al aplicar una fuerza y cambiar la dirección de esta.
- 🔄 Un montaje compuesto de poleas puede modificar la dirección de la fuerza y reducir el esfuerzo necesario para realizar un trabajo.
- ⚙️ Los engranajes son sistemas de ruedas con dientes que se encajan y transmiten el movimiento circular entre ejes paralelos pero perpendiculares.
- ⚙️ La relación de transmisión en los engranajes se define como el cociente entre la velocidad de giro de la rueda conducida y la rueda motriz, y depende del número de dientes y las velocidades en RPM.
- 🔩 El tornillo sin fin es un mecanismo de transmisión que combina un tornillo con una rueda dentada para transmitir movimiento entre ejes perpendiculares.
- 🔧 La manivela es una barra que, al girar, permite obtener movimiento lineal a partir de movimiento giratorio, y se utiliza en grúas y otros mecanismos similares.
Q & A
¿Qué es una fuerza según el guion del vídeo?
-Una fuerza es cualquier agente capaz de deformar un cuerpo o alterar su estado de movimiento o reposo.
¿Cómo se mide la fuerza en el sistema internacional de unidades?
-La fuerza se mide en newtons (N) en el sistema internacional de unidades.
¿Cuál es la relación entre la masa, la aceleración y la gravedad en la superficie terrestre?
-La aceleración de la gravedad en la superficie terrestre es de 9.81 m/s², y se relaciona con la masa (en kilogramos) y la fuerza (en newtons) mediante la fórmula F = m * a.
¿Para qué sirven las palancas según el vídeo?
-Las palancas sirven para transmitir fuerza y movimiento lineal, permitiendo mover un objeto de una manera más eficiente utilizando un punto de apoyo y una fuerza aplicada.
¿Cómo se define el punto de apoyo en una palanca?
-El punto de apoyo en una palanca es el lugar donde se fija la palanca y gira en torno a él, y se encuentra entre la fuerza aplicada y la resistencia.
¿Qué es una polea y para qué sirve?
-Una polea es una rueda ranurada que gira alrededor de un eje, sujeto a una superficie fija, y se utiliza para cambiar la dirección de una fuerza o para vencer una resistencia de manera más cómoda.
¿Qué es un sistema de poleas y cómo funciona?
-Un sistema de poleas es un conjunto de poleas fijas e inmovibles que modifican la dirección de la fuerza, y poleas móviles que reducen el esfuerzo a aplicar.
¿Cómo se calcula la relación de transmisión en un sistema de ruedas?
-La relación de transmisión se calcula como el cociente entre la velocidad de giro de la rueda conducida y la velocidad de giro de la rueda motriz, y depende del tamaño relativo de las ruedas.
¿Qué son los engranajes y cómo transmiten el movimiento?
-Los engranajes son sistemas de ruedas con dientes que encajan entre sí, transmitiendo el movimiento circular entre dos ejes paralelos y perpendiculares.
¿Cómo se define la relación de transmisión en los engranajes?
-La relación de transmisión en los engranajes se define como el cociente entre el número de dientes de la rueda motriz y la rueda conducida, multiplicado por el cociente de sus velocidades de giro expresadas en RPM.
¿Qué es un tornillo sin fin y cómo funciona?
-Un tornillo sin fin es un mecanismo de transmisión compuesto por un tornillo y una rueda dentada, donde la rosca del tornillo se engranajea con los dientes de la rueda, permitiendo que los ejes de transmisión sean perpendiculares.
¿Para qué sirve una manivela y cómo se utiliza?
-Una manivela es una barra unida a un eje que se utiliza para girar, permitiendo aplicar una fuerza menor que la necesaria para girar el eje directamente. Se utiliza para obtener movimiento lineal a partir de uno giratorio, o viceversa.
¿Qué es un mecanismo de manivela torno y cómo funciona?
-Un mecanismo de manivela torno consiste en un tambor y una cuerda o cable que se enrolla o desenrolla, transformando el movimiento giratorio en movimiento lineal.
¿Qué es un mecanismo de piñón y cremallera y cómo funciona?
-Un mecanismo de piñón y cremallera es un sistema donde una rueda dentada llamada piñón engrana con una barra dentada llamada cremallera, transformando el movimiento circular en movimiento rectilíneo.
¿Cómo funciona un mecanismo de rosca y tuerca?
-Un mecanismo de rosca y tuerca consiste en un eje roscado y una tuerca que se desplaza linealmente sobre el eje cuando se gira, permitiendo convertir movimiento giratorio en movimiento lineal.
¿Qué es una rueda excéntrica y cómo convierte el movimiento rotativo en lineal?
-Una rueda excéntrica es una rueda que gira sobre un eje que no pasa por su centro, y junto con un seguidor, permite convertir el movimiento rotativo en movimiento lineal.
¿Qué es una biela y cómo se utiliza en mecanismos?
-Una biela es una barra que se articula en un extremo con una manivela y en el otro con un sistema de guiado, como un pistón, permitiendo convertir movimiento circular en movimiento lineal.
¿Qué es una cigüeñal y cómo transforma el movimiento de las bielas?
-Una cigüeñal es un conjunto de bielas en un mismo eje, donde cada codo actúa como manivela, transformando el movimiento lineal de las bielas en movimiento de rotación en el eje.
Outlines
🔧 Introducción a las fuerzas y palancas
Este párrafo introduce la definición de una fuerza como algo capaz de alterar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo. Se explica que para definir una fuerza es necesario especificar su dirección, sentido y magnitud. Se menciona que la 'f' representa la fuerza medida en newtons, la 'm' es la masa medida en kilogramos y la 'g' es la aceleración de la gravedad en la superficie terrestre, que es 9.81 m/s². Las palancas se describen como objetos rígidos que giran alrededor de un punto de apoyo, permitiendo transmitir fuerza y movimiento lineal. Se detalla cómo la fuerza aplicada, la resistencia y el punto de apoyo están interrelacionados en el funcionamiento de una palanca.
🔗 Poleas y sistemas de transmisión
Este párrafo explora diferentes tipos de poleas y su uso para transmitir fuerza y cambiar la dirección de esta. Se describe la polea fija y la polea móvil, y cómo estas pueden hacer el trabajo más cómodo al cambiar la dirección de la fuerza o reducir el esfuerzo necesario. Se introduce el concepto de sistemas de poleas fijas e inmóviles para modificar la dirección de la fuerza y poleas móviles para reducir el esfuerzo. También se menciona el uso de ruedas ranuradas y poleas conectadas a cuerdas para transmitir movimiento y fuerza de manera eficiente.
⚙️ Engranajes y tornillo sin fin
Este párrafo se centra en los engranajes y su función en la transmisión del movimiento circular. Se describe cómo los engranajes, con sus dientes, se interconectan para arrastrar uno a otro y transmitir movimiento entre ejes paralelos. Se explica la relación de transmisión en engranajes, que depende del número de dientes y las velocidades de giro de las ruedas motrices y conducidas. También se menciona el tornillo sin fin, que consiste en un tornillo y una rueda dentada, permitiendo la transmisión de movimiento entre ejes perpendiculares.
🔄 Mecanismo de conversión de movimiento
Este párrafo cubre una variedad de mecanismos que permiten convertir movimientos de un tipo a otro, como de rotativo a lineal o viceversa. Se describen manivelas, mecanismo de manivela torno, piñón y cremallera, rosca y tuerca, rueda excéntrica, y biela. Cada mecanismo se explica con detalle, destacando cómo funcionan y en qué aplicaciones son útiles, como en grúas, troncos, motores, etc. Se enfatiza cómo estos mecanismos transforman el movimiento de una forma a otra, mejorando la eficiencia y la funcionalidad en diferentes sistemas mecánicos.
Mindmap
Keywords
💡Fuerza
💡Palanca
💡Polea
💡Montaje de poleas
💡Engranajes
💡Tornillo sin fin
💡Manivela
💡Mecanismo de manivela torno
💡Cremallera
💡Rueda excéntrica
💡Bieler
Highlights
La fuerza es capaz de deformar un cuerpo o alterar su estado de movimiento o reposo.
La fuerza se define por su dirección, sentido y magnitud, y se mide en newtons.
La masa se mide en kilogramos y la aceleración de la gravedad es de 9,81 m/s² en la superficie terrestre.
Las palancas son objetos rígidos que giran en torno a un punto de apoyo para transmitir fuerza o movimiento.
El punto de apoyo en una palanca se encuentra entre la fuerza aplicada y la resistencia.
Las poleas son dispositivos que permiten vencer una resistencia aplicando una fuerza y cambiando la dirección de esta.
Un montaje compuesto de poleas fijas y móviles se utiliza para modificar la dirección y reducir el esfuerzo a aplicar.
Las ruedas son sistemas de dos o más ruedas en contacto directo, donde una rueda motriz provoca el movimiento de la rueda conducida.
La relación de transmisión entre ruedas se define como el cociente entre sus velocidades de giro y depende del tamaño relativo de las ruedas.
Los engranajes son sistemas de ruedas con dientes que encajan para transmitir movimiento circular entre ejes paralelos.
La relación de transmisión en engranajes se calcula a partir del número de dientes y las velocidades de las ruedas motriz y conducida.
El tornillo sin fin es un mecanismo de transmisión compuesto por un tornillo y una rueda dentada, con ejes perpendiculares.
La manivela es una barra unida a un eje que permite obtener movimiento giratorio o lineal con menos esfuerzo.
El mecanismo manivela torno transforma movimiento giratorio en movimiento lineal mediante una cuerda enrollada en un tambor.
El mecanismo de piñón y cremallera transforma movimiento circular en movimiento rectilíneo y viceversa.
El mecanismo de rosca y tuerca permite la desplazamiento lineal de una tuerca sobre un eje roscado mediante giros.
La rueda excéntrica y el seguidor permiten convertir movimiento rotativo en movimiento lineal mediante un muelle.
La biela es una barra que transforma movimiento circular en movimiento lineal y es fundamental en motores.
El cigüeñal es un conjunto de bielas que transforma movimiento de las bielas en movimiento de rotación en el eje.
Transcripts
a
[Música]
una fuerza es todo aquello capaz de
deformar un cuerpo o de alterar su
estado de movimiento o reposo
aquí
para definir perfectamente una fuerza
hay que especificar su dirección sentido
y magnitud
la f se refiere a fuerza la cual tiene
como unidad en el sistema internacional
el newton la m a masa que se mide en
kilogramos y las que la aceleración de
la gravedad que en la superficie
terrestre es 9 81
las palancas con objetos rígidos que
giran en torno a un punto de apoyo
pulcros en un punto de la barra se
aplica una fuerza con el fin de vencer
una resistencia al realizar un
movimiento lineal de bajada en el
extremo de la palanca el otro extremo
experimentó movimiento lineal de subida
por tanto la palanca nos sirve para
transmitir fuerza movimiento lineal
el punto de apoyo se encuentra entre la
fuerza aplicada y la resistencia
[Música]
y la resistencia se encuentra entre la
fuerza aplicada y el punto de apoyo
la fuerza aplicada se encuentra entre la
resistencia y el punto de apoyo
[Música]
una pelea es una rueda ranurada que gira
alrededor de un eje este se encuentra
sujeto a una superficie fija y por la
ranura de la polea se hace pasar una
cuerda estable que permite vencer de
forma cómoda una residencia aplicando
una fuerza
el realizar un trabajo con una polea
fija no supone un esfuerzo menor aunque
sí más cómodos cambiando la dirección de
la fuerza polea conectada a una cuerda
que tiene uno de sus extremos fijos y el
otro móvil de modo que puede moverse
linealmente
[Música]
un montaje compuesto de varios problemas
fija inmóviles las poleas fijas se
emplean para modificar la dirección de
la fuerza mientras que la poleas móviles
reducen el esfuerzo a aplicar
[Música]
el suelo
bueno
[Música]
no
con el tiempo
[Música]
son sistemas de dos o más ruedas que se
encuentran en contacto directo una de
las ruedas se denomina rueda motriz pues
al moverse provoca el movimiento de la
rueda conducida que se ve arrastrada por
la primera el sentido de giro de la
rueda conducida es contrario a la de la
rueda motriz
son conjunto de poleas o ruedas situadas
a cierta distancia que giran al mismo
tiempo por efecto de una correa en este
caso las dos coreas giran en el mismo
sentido
mientras que en este caso giran en
sentidos contrarios
[Música]
se define la relación de transmisión
como el cociente entre la velocidad de
giro de la rueda conducida y la
velocidad de giro de la rueda motriz
dicha relación depende del tamaño
relativo de la rueda y se expresa
mediante esta ecuación
donde de uno y de dos son los diámetros
de las ruedas 1 y 2 y n1 y n2 son las
velocidades de la rueda motriz y
conducidas respectivamente expresadas en
revoluciones por minuto rpm
[Música]
[Música]
i
[Música]
son sistemas de ruedas que poseen
salientes denominados dientes que
encajan en tres hijos de este modo unas
ruedas arrastran a las otras
por tanto los engranajes transmiten el
movimiento circular entre dos ejes
próximos paralelos perpendiculares
públicos
[Música]
los engranajes adoptan distintas formas
pudiendo ser cilíndricos o cónicos todos
los dientes del engranaje en contacto
han de tener la misma forma y tamaño
para que encajen
[Música]
esta es la fórmula de la relación de
transmisión en los engranajes
z 1 y 72 son los números de dientes de
la rueda 13 y 2 conducida y n1 y n2 son
las velocidades del engranaje motriz y
conducidos
y la velocidad de esta empresa en
revoluciones por minuto rpm
[Música]
[Música]
ah
el tornillo sin fin es un mecanismo de
transmisión compuesto por dos elementos
el tornillo que actúa como elemento
motriz y la rueda dentada que actúa como
elemento de salida y que algunos autores
la llaman
corona
la rosca del tornillo en grana con los
dientes de la rueda de modo que los ejes
de transmisión de ambos son
perpendiculares entre sí
[Música]
una manivela es una barra unida a un eje
al que hace girar la fuerza que se
necesita para girar este eje es menor
que el que haría falta para aplicar
directamente
este mecanismo se emplea para la
obtención de un movimiento lineal a
partir de uno giratorio como por ejemplo
en grúas o la obtención de un movimiento
giratorio a partir de uno lineal como en
los troncos
[Música]
el mecanismo manivela torno consiste en
un cilindro horizontal llamado tambor
sobre el que se enrolla o de desenrollar
una cuerda o cable cuando le comunicamos
un movimiento giratorio a su eje
ah
este mecanismo está formado por una
rueda dentada llamada piñón que engrana
con una barra también dentada llamada
cremallera
este mecanismo permite transformar el
movimiento circular del piñón en
movimiento rectilíneo en la cremallera o
viceversa
[Música]
mecanismo compuesto por un eje roscado
cuchillo y una tuerca con la misma rosca
que el eje si se gira la tuerca ésta se
desplaza linealmente sobre el husillo mi
fuerza
[Música]
una rueda excéntrica es una rueda que
gira sobre un eje que no pasa por el
centro estos sistemas se componen de una
pieza de contorno de especial levas o de
una rueda excéntrica que recibe el
movimiento rotativo a través del eje
motriz y de un elemento seguidor que
está permanentemente en contacto con la
leva por la acción de un muelle
ambos son mecanismos que permiten
convertir un movimiento rotativo en un
movimiento lineal pero no viceversa
de este modo el giro del eje hace que el
contorno de la leva o excéntrica mueva
empuje al seguidor que realizará un
recorrido ascendente y descendente
movimiento lineal alternativo
este mecanismo está formado por una
manivela que tiene un movimiento
circular y una barra llamada biela la
biela está unida con articulaciones por
un extremo a la manivela y por el otro a
un sistema de guiado un pistón o émbolo
encerrado en unas guías que describe un
movimiento rectilíneo alternativo en
ambos sentidos
[Música]
[Música]
en el caso de los motores se colocan una
serie de biela en un mismo eje acodado
donde cada uno de los codos del eje hace
las veces de manivela a este conjunto de
azules denomina cigüeñal el cigüeñal
transforma el movimiento de la biela en
un movimiento de rotación en el eje
[Música]
[Música]
[Música]
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