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. 

¿Como ahorrar en nuestra factura eléctrica?

En la clase de hoy, hemos seguido trabajando con materiales reales; como nuestra factura eléctrica. Esto nos sirve en primer lugar, para saber cuanta potencia tenemos contratada, cuanto gastamos al día, en que horario es cuando mas consumimos y si podríamos contratar menos potencia para poder ahorrar.

Para saber todos los datos anteriores, tenemos que trabajar con la factura en mano y utilizando el  simulador de la factura eléctrica de la CNMC. Tendremos que modificar los datos de nuestra factura para saber si nos compensa contratar potencia más baja. 

Antes que nada, facilito los datos de mi factura que mas adelante iré modificando. 

Una vez que tenemos los datos reales de nuestra factura, vamos a cambiar algunos para comprobar si nos ahorramos algo bajando de potencia. 

Si cambiásemos únicamente la variable de la potencia a 2,5kW, ya que nuestros electrodomésticos nos lo permiten (ver entrada potencia electrodomésticos) podemos observar que es una potencia muy factible y la factura seria la siguiente:

Como podemos observar, el resultado es muy llamativo. Cada mes, nos ahorraríamos 10 euros más, pero si aparte de bajar la potencia redujésemos el consume de 216KWh a 200KWh la factura seria la siguiente: 

A parte de la compañía que yo tengo, en clase hemos conocido ``Som Enegía´´ donde lo que ofertan es lo siguiente:

De esta manera, podemos observar que la tarifa 2.0 DHA es decir, tarifa con discriminación horaria, el precio en las horas punta es únicamente un poco más caro del que ofrece la tarifa 2.0 A que es la tarifa sin discriminación horaria. Pero el precio en las horas valle desciende muy considerablemente hasta llegar prácticamente a la mitad. Por lo que podemos llegar a bajar nuestro consumo en esta compañía contratando esa tarifa y regulando mejor nuestro consumo. 

Potencia electrodomésticos

De todos los electrodomésticos, ¿Cuál es el que más consume?, ¿Y el que menos?, ¿realmente la plancha es el pequeño aparato que más picos de potencia produce? A continuación, te lo cuento todo sobre la potencia de mis electrodomésticos.

A continuación, mostrare los datos medios de cada electrodoméstico, ya que dependiendo de la marca y modelo unos tienen mas potencia que otros.

Frigorífico: es el que más consume de todos los electrodomésticos, más del 30% del total.
Televisores y ordenadores: el televisor es otro de los aparatos que más consume en nuestro hogar con más de un 12% de la energía, unos 263 kWh.
Lavadora: consume un 11,8% de la energía, unos 255 kWh. La hora punta de utilización de este electrodoméstico es entre las 10 y las 13 horas y entre las 19 y las 21 horas.
Lavavajillas: su consumo es del 6,1% de la energía, unos 246 kWh. El momento de mayor uso es en comidas y cenas, especialmente en las noches de días laborables.
Horno: consume un 8,3% del total de la factura eléctrica. Intenta no abrir el horno mientras esté encendido.
Plancha: La plancha es uno de los pequeños electrodomésticos cuyas altas potencias dan lugar a consumos significativos en la factura. Una plancha puede llegar a tener una potencia de 1.500 vatios, y por lo tanto es uno de los electrodomésticos que más energía gastan por minuto de uso.

Ahora, pasare a analizar mis electrodomésticos:

FRIGORÍFICO: 890 KW

HORNO: 12OO KW

VITROCERAMICA:2300 KW

TELEVISOR 1:150 KW

PLANCHA: 2100 KW

ASPIRADORA: 1800 KW

IMPRESORA: 370 KW

LAVADORA:1800 KX

MICROONDAS: 1200 KW

Estos electrodomésticos, junto con más, tienen fijado un promedio de la potencia que suelen consumir habitualmente. A continuación, os dejo la tabla promedio donde podéis consultar todos los datos de los diferentes aparatos de casa. La tabla esta extraída de la página web, http://www.bajatelapotencia.org/

Para saber si la potencia que tenemos contratada es la adecuada, con un simple calculo podríamos saberlo. 

1. Sumar todos los (KW) de los electrodomésticos con mayor potencia. 

2. A la suma anterior le tenemos que añadir 1 KW (lo que se gasta en iluminación y pequeños electrodomésticos)

3. Después de sumar todo, hay que dividir todo entre tres, porque no todos los aparatos funcionan a la vez. (factor de simultaneidad)

4. El valor resultante tiene que ser siempre mayor que el electrodoméstico de máxima potencia, pues, si no fuera así, no podrías utilizarlo.

En mi caso, la suma de los electrodomésticos con mayor potencia  +  sumándole 1 KW de los pequeños electrodomésticos dividiendo el resultado entre tres, en mi caso sale 3,93 KW y la potencia que tengo contratada es de 4,5 KW.

CENTRALES ENERGETICAS

Como podemos ver en el siguiente mapa conceptual, las centrales energéticas se diferencian en dos tipos: Las renovables y las no renovables. La energía no renovable son fuentes de energía que se encuentran en la naturaleza con una cantidad limita, cuando esa cantidad se consuma en su totalidad no se va a poder sustituir ya que no hay sistema de producción. Por lo contrario, la energía renovable se obtiene de todas aquellas fuentes naturales virtualmente inagotables. 

Dentro de las energías renovables encontramos seis tipos: Central fotovoltaica, geotérmica, eólica, mareomotriz, hidroeléctrica y central de generación mediante biomasa. 

Por otro lado, tenemos las energías no renovables, como por ejemplo:central nuclear, central térmica convencional de carbón y central de ciclo combinado. 

En el siguiente mapa conceptual se recoge los impactos que causan cada central, en que se transforma y donde encontramos la central mas cercana en cuanto al Pais Vasco. 

¿Qué es la energia?

En esta entrada se recoge lo que es la energía, los tipos de fuentes que podemos encontrar y los tipos de centrales que existen. 

La energía es la capacidad de los cuerpos para producir un trabajo o cambios en su alrededor. Hay veces que provoca impactos como: 

• Cambios en el paisaje
• Calentamiento global
• Agotamiento de recursos
• Contaminación
• ...

Las fuentes de energía que podemos encontrar son renovables y no renovables. Estas las desarrollaré mas a fondo en la próxima entrada. 

La energía se produce mediante centrales, y los tipos que conocemos son: 

• Solares térmicas                                           
• Térmicas
• Nucleares
• Biomasa

• Hidráulica
• Eólica
• Maremotriz

• Fotovoltaica

En el siguiente mapa conceptual se desarrolla cada parte mencionada anteriormente.

¿Que es el Fracking?

La fracturación hidráulica o fracking es una técnica que permite extraer el llamado gas de esquisto, un tipo de hidrocarburo no convencional que se encuentra literalmente atrapado en capas de roca, a gran profundidad.


Luego de perforar hasta alcanzar la roca de esquisto, se inyectan a alta presión grandes cantidades de agua con aditivos químicos y arena para fracturar la roca y liberar el gas, metano. Cuando el gas comienza a fluir de regreso lo hace con parte del fluido inyectado a alta presión.


Los detractores del fracking apuntan entre sus principales riesgos la posible contaminación del agua tanto por aditivos químicos como por fugas de metano, el gas que se extrae de la roca de esquisto, y la ocurrencia de sismos.

En el año 2001, el museo abre sus puertas con el objetivo de dar a conocer al gran público la colección de piezas, herramientas, maquinas y documentación que durante años, fueron recogiendo en montes y fabricas.

El museo de la minería, está situado en una de las áreas geográficas mas sugerentes del País Vasco, Gallarta. Este lugar ha sido duramente transformado por un periodo intenso de explotación minera. Hoy en día, podemos encontrar   hornos de calcinación, líneas de ferrocarril, tranvías aéreos de transporte de mineral, planos inclinados y cargaderos todo ello fuera de uso.

ANTIGUO GALLARTA

El barrio de Gallarta se asentaba sobre un rico manto de mineral de hierro. Hacía 1956 se inició la expropiación forzosa con el desalojo de sus habitantes y el correspondiente derribo de sus viviendas, entre las que se encontraba la casa en la que había vivido Dolores Ibarruri, en la calle Peñucas. Se inició de esta manera la extracción intensiva del mineral en sus dos modalidades: mediante galerías subterráneas y a cielo abierto, tal como muestra esta maqueta. Esta maqueta, recientemente restaurada, es la original con la que la compañía Franco Belga presentó el proyecto de explotación. Años más tarde, un voluntario del museo, la complementó cubriendo la mina con la recreación del Gallarta Histórico a modo de cubierta móvil.

MINERALES

La actividad minera en los Montes de Triano se remonta a periodos remotos. Los romanos, y antes de ellos las comunidades locales, explotaban ya estos cotos ricos en mineral. De la superficie al subsuelo se han extraído una variedad de minerales de hierro de diferente ley férrica. Una actividad que a mediados del siglo XIX se intensificó con el descubrimiento del convertidor Bessemer (para la siderurgia) que requería minerales puros exentos de fósforo, como los encontrados en los Montes de Triano.

HERRAMIENTAS

El laboreo a cielo abierto se asemejaba más al trabajo de un cantero que al de un minero. Con estos picos, azadones y pesados mallos desmenuzaban los grandes bloques desprendidos de la roca madre mediante explosivos. Luego se recogían en estos cestos, de esparto o de castaño, para volcar su carga en las vagonetas. 

MINEROS

Los mineros, como estos que posan en esta fotografía, trabajaban de sol a sol. Una jornada que, a finales del siglo XIX, se iniciaba a las cinco de la mañana y no concluía hasta el anochecer. También se puede apreciar en la fotografía a niños trabajando, por ese entonces, una práctica habitual. El trabajo se podía realizar de dos maneras: a jornal, que consistía en trabajar la jornada completa o a tarea, realizando una labor previamente fijada. Esta segunda opción permitía sacar tiempo para realizar otros trabajos suplementarios con una retribución suplementaria.