MAQUINAS/ Ventaja Mecánica

Con esta entrada, damos comienzo al tema de las máquinas. Las maquinas son elementos fijos o móviles cuya intención es dirigir, regular o transformar la energía con un objetivo determinado.

Las máquinas se pueden clasificar en tres niveles diferentes:

En primer lugar: planos inclinados, palancas, poleas, rueda…

En segundo lugar: la bicicleta

En tercer lugar: los automóviles

Para comprender mejor el funcionamiento de las máquinas, hemos realizado un experimento donde trabajamos la fuerza de carga, fuerza esfuerzo y distancia esfuerzo. Para ello vamos a necesitar los siguientes materiales:

• Objeto grande que nos sirva de plano, como por ejemplo un trozo de cartón pluma, un cacho de okumen (madera) ...

• Un vehículo, como por ejemplo un tren de juguete. 

• Objetos, materiales, elementos para cambiar de altura la tabla, como por ejemplo libros. 
• Un dinamómetro, será con lo que midamos la fuerza. 

Una vez que recolectamos todos los materiales para poder realizar los instrumentos, vamos a comenzar paso por paso. 

1. FUERZA DE CARGA: Para empezar tenemos que calcular la fuerza de carga, y para ello colocaremos el dinamometro enganchado en el tren de juguete. La fuerza de carga en este caso es de  2,6 N

2. Buscamos un objeto como pueden ser libros para colocar debajo de la tabla y a si creamos una inclinación. Cuanto mas volumen tenga ese objeto mas inclinación tendrá la tabla. 

3. Cuando tenemos la tabla y el objeto colocado, pasamos a medir su distancia. La distancia de la tabla inclinada que en nuestro caso son 100 cm y eso es la distancia de esfuerzo. También procedemos a medir la altura del objeto colocado para que el plano estuviera inclinado. 

4. Una vez que la tabla esta inclinada, colocamos el dinamometro y el tren de juguete en la parte inferior del plano inclinado. De esta manera podemos calcular la fuerza esfuerzo que se necesita para que el tren se mueva. 

5.Con todo lo anterior ya podemos pasar a realizar el experimento. Nuestro objetivo final es calcular la ventaja mecánica y habrá que ir haciendo diferentes pruebas cambiando la altura del objeto o ladrillo. Al finalizar, insertare una tabla con todos los datos recogidos. 

1 PRUEBA: 

- Tren de juguete

- Plano inclinado

- Ladrillo: bloque de libros. 

Como se observa en la fotografía, el cartón pluma a penas tiene inclinación debido a que el ladrillo no tiene mucha altura, por lo que la ventaja mecánica será mayor. 

2 PRUEBA: 

- Tren de juguete

- Plano inclinado

- Ladrillo: papelera. 

Como podemos observar en la fotografía, el ladrillo que en este caso es la papelera hace que el plano este más inclinado por lo que la ventaja mecánica sera menor al ejemplo anterior. 

3 PRUEBA: 

- Tren de juguete

- Plano inclinado

- Ladrillo: papelera + bloque de libros

Como podemos observar en la fotografía, al colocar un ladrillo de papelera más bloques de libros hace que el plano este mucho mas inclinado que en las dos pruebas anteriores. Con esto podemos deducir que la ventaja mecánica será menor. 

Una vez que hemos realizado todas las pruebas y con todos los datos procedemos a calcular la ventaja mecánica. Para ello es necesario realizar una formula con los datos conseguidos. 

VENTAJA MECÁNICA =  Fuerza de carga / Fuerza de esfuerzo

OBJETOS	ALTURA LADRILLO	FUERZA ESFUERZO	DISTANCIA ESFUERZO	VENTAJA MECANICA
Bloque de libros	6 cm	0, 5 N	100 CM	5,2 N
Papelera	31 cm	1, 1 N	100 CM	2,36 N
Papelera + bloque de libros	38 cm	1,5 N	100 CM	1,73 N

Una vez que tenemos la tabla y observando todos los datos que hemos recogido, hemos de concluis que cuanto mas alto es el ladrillo mas fuerza de esfuerzo hay que realizar y con ello la ventaja mecánica sera menor.  

- En primer lugar podemos observar que la altura del ladrillo es de 6 cm y por ello la fuerza de esfuerzo es de 0,5 N y su ventaja mecánica es de 5, 2 N 

- En el segundo lugar subimos los cm del ladrillo y por lo tanto tenemos que hacer mas fuerza de esfuerzo con lo que en este ejemplo es de 1,1N. Por ello, la ventaja mecánica es menor que el ejemplo anterior y mayor que el tercer ejemplo ; 2, 36 N

- En el tercer lugar, tenemos un ladrillo de 38 cm, de los tres ejemplo el mas alto por lo que observamos que hay que hacer mucha mas fuerza que en los dos ejemplos anteriores y la ventaja mecánica es mucho menor. 

En los tres casos, la distancia de esfuerzo que es el cartón pluma no se ha cambiado, son 100 cm en los tres ejemplos.