Mecánica Básica: Movimiento, Máquinas y Mecanismos

¿Qué es la Trayectoria en un Desplazamiento?

Se denomina trayectoria al conjunto de puntos por los que pasa un móvil al realizar un movimiento.

¿Qué Tipos de Trayectoria Existen?

Dependiendo del tipo de trayectoria que siga un móvil, los movimientos se pueden clasificar en:

  • Rectilíneos: si su trayectoria es una línea recta.
  • Curvilíneos: si su trayectoria es una curva.
  • Movimiento Circular: cuya trayectoria es un círculo.
  • Movimiento Parabólico: cuya trayectoria es una curva llamada parábola.

¿Qué es la Velocidad?

Es aquella magnitud física que relaciona el espacio recorrido y el tiempo empleado en recorrerlo.

¿Qué es la Velocidad Media?

Es la velocidad que lleva un móvil en su desplazamiento durante un intervalo de tiempo dado.

Diferencia entre Máquina y Mecanismo

Un mecanismo es un elemento que sirve para facilitar el trabajo humano y una máquina está constituida por varios mecanismos. Las máquinas tienen como función reducir el esfuerzo necesario para realizar un trabajo. Las máquinas simples son artilugios muy sencillos ideados en la antigüedad por el ser humano para ahorrar esfuerzos a la hora de realizar ciertas tareas.

Tipos de Máquinas Simples:

  • Plano Inclinado: permite subir o bajar objetos realizando menos esfuerzo.
  • Tornillo: permite elevar cargas de forma continua sin apenas realizar esfuerzo.
  • Torno: consiste en un cilindro que gira mediante una manivela. Al igual que el resto de las máquinas, reduce la fuerza que el hombre debe aplicar para subir o bajar cargas. Cuanto mayor sea la longitud de la manivela, menor será la fuerza que hay que aplicar.
  • Polea Fija: rueda acanalada por la que hacemos pasar una cuerda.
  • Palancas: es una máquina simple que consiste en una barra o varilla rígida que puede girar sobre un punto fijo denominado fulcro o punto de apoyo. La fuerza es la que debo aplicar para levantar el peso.

Tipos de Palancas Simples:

  • Palanca de 1er Grado: cuando el punto de apoyo se sitúa entre la fuerza aplicada y la resistencia a vencer.
  • Palanca de 2º Grado: la resistencia a vencer se sitúa entre la fuerza aplicada y el punto de apoyo.
  • Palanca de 3er Grado: la fuerza aplicada se sitúa entre la resistencia a vencer y el punto de apoyo.

Mecanismos de Transmisión de Movimiento

Son elementos que transmiten el movimiento sin transformarlo. Se mueven con movimiento circular y transmiten ese movimiento circular a otro elemento con el que se encuentra en contacto.

Tipos de Mecanismos de Transmisión:

  • Ruedas de Fricción: dos ruedas que se encuentran en contacto y que giran en torno a un eje. Una de ellas gira gracias a una manivela o a un motor y transmite su giro a la otra, solo que el giro de una siempre es en el sentido contrario al de la otra.
  • Engranajes: son dos ruedas dentadas cuyos dientes se ajustan completamente y permiten que al girar una de ellas, la otra gire en el sentido contrario. La ventaja de los engranajes es que nunca patinan, puesto que la transmisión es a través de los dientes.
  • Polea-Correa: se utiliza cuando queremos transmitir el movimiento a un eje que está alejado de otro. Consiste en dos ruedas acanaladas unidas mediante una correa que suele ser de caucho o de plástico especial. Debemos observar que en este último mecanismo las dos ruedas giran en el mismo sentido.

Tipos de Movimiento

  • Lineal: la trayectoria del movimiento tiene forma de línea recta. Ejemplo: el movimiento de una bicicleta o de una puerta corredera.
  • Circular: la trayectoria del movimiento tiene forma de circunferencia. Ejemplo: el movimiento de una rueda o el movimiento de la broca de una taladradora.
  • Alternativo: la trayectoria del movimiento tiene forma de línea recta, pero es un movimiento de ida y vuelta. Ejemplo: el movimiento de la hoja de una sierra de calar.
  • Oscilante: la trayectoria del movimiento tiene forma de arco de circunferencia, también es un movimiento de ida y vuelta. Ejemplo: el péndulo de un reloj o de un columpio.

Mecanismos de Transformación de Movimiento

Son aquellos que cambian el tipo de movimiento.

Ejemplos de Mecanismos de Transformación:

  • Piñón-Cremallera: consiste en un mecanismo compuesto por dos elementos: una rueda dentada (piñón) y una barra dentada (cremallera) que engrana con el piñón. Cuando el piñón gira, la barra se desplaza linealmente a derecha o izquierda en función del sentido de giro del piñón. Ejemplo: puerta de garaje.
  • Tornillo-Tuerca: cuando el tornillo (o varilla roscada) gira, produce el movimiento lineal del objeto móvil al que estén acoplados. Ejemplo: el gato del coche.
  • Leva o Excéntrica: son mecanismos que consisten en una rueda excéntrica o leva que al girar desplazan en movimiento lineal alternativo a un seguidor.
  • Biela-Manivela: mecanismo compuesto por una manivela que al girar desplaza una biela unida a un pistón que realiza un movimiento lineal alternativo. Ejemplo: pistón de un coche.

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