STEM Mechanics
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Modelo 1: balanza de barra (palanca)

Para determinar el peso de un objeto, debemos conocer la relación entre el peso y un valor de referencia o unidad establecido. Esto se consigue equilibrando dos palancas móviles. La representación del peso de referencia se realiza entonces mediante una escala adecuada.

Tareas del modelo 1

Soluciones del modelo 1

Modelo 2: Polea y rueda dentada

Una de las transmisiones más antiguas que existen es la polea. Sin ella, nunca se habrían construido los impresionantes edificios de piedra de la Antigüedad. Una polea multiplica la fuerza al distribuir la elevación entre varias eslingas de cuerda. El trabajo realizado (levantar un peso) sigue siendo el mismo, pero hay que tirar durante más tiempo (con menos fuerza).

Tareas del modelo 2

Soluciones del modelo 2

Modelo 3: Tijera de manivela y empuje

Los accionamientos suelen generar un movimiento giratorio. Sin embargo, para la salida se necesita a menudo un movimiento de vaivén. Esto se consigue con manivelas oscilantes, una carrera de tijera y manivelas de empuje. Las manivelas de empuje desempeñan un papel fundamental en los motores de combustión como «cigüeñal»: convierten el movimiento de empuje de la biela en un movimiento giratorio del eje de salida.

Tareas del modelo 3

Soluciones del modelo 3

Modelo 4: Eje cardán

A veces, los ejes de entrada y salida de una transmisión no están alineados ni paralelos entre sí, sino que se encuentran en un ángulo obtuso. En ese caso, es necesario cambiar la dirección del movimiento del eje. Esto se consigue con una transmisión cardán, también conocida como junta cardán o junta cruzada.

Tareas del modelo 4

Soluciones del modelo 4

Modelo 5: Caja de cambios

Las cajas de cambios con relación de transmisión variable se denominan cajas de cambios manuales. Son necesarias en los vehículos con motor de combustión, ya que estos motores solo funcionan de manera eficiente en un rango de revoluciones limitado. Una caja de cambios manual permite ajustar las revoluciones del eje de transmisión a las revoluciones deseadas del eje de salida.

Tareas del modelo 5

Soluciones del modelo 5

Modelo 6: Engranajes planetarios

Para muchas aplicaciones prácticas son especialmente adecuados los engranajes en los que el cambio de movimiento se produce de forma coaxial, es decir, en los que el eje de entrada y el de salida están alineados. Son compactos, fáciles de instalar y se pueden combinar fácilmente entre sí.

Tareas del modelo 6

Soluciones del modelo 6

Modelo 7: Diferencial

Sin el diferencial, ningún coche podría tomar una curva cerrada, ya que permite que las ruedas de un eje rígido motorizado giren a diferentes velocidades.

Tareas del modelo 7

Soluciones del modelo 7

Modelo 8: Mesa

Tareas del modelo 8

Soluciones del modelo 8

Modelo 9: Torre

Tareas del modelo 9

Soluciones del modelo 9

Modelo 10: Entramado

Tareas del modelo 10

Soluciones del modelo 10

Modelo 11: Casa con entramado de madera

Tareas del modelo 11

Soluciones del modelo 11

Modelo 12: Puente, puente de vigas

Tareas del modelo 12

Soluciones del modelo 12

Modelo 13: Palanca de dos lados

Tareas del modelo 13

Soluciones del modelo 13

Modelo 14: Limpiaparabrisas sincronizados

Tareas del modelo 14

Soluciones del modelo 14

Modelo 15: Limpiaparabrisas de movimiento contrario

Tareas del modelo 15

Soluciones del modelo 15

Modelo 16: Limpiaparabrisas paralelo

Tareas modelo 16

Soluciones modelo 16

Modelo 17: Prensa excéntrica

Tareas Modelo 17

Soluciones Modelo 17

Modelo 18: Prensa - Prensa de palanca articulada

Tareas Modelo 18

Soluciones Modelo 18

Modelo 19: Plano inclinado con medidor de fuerza pequeño

Tareas del modelo 19

Soluciones del modelo 19

Modelo 20: Regulador centrífugo / Fuerza centrífuga

La fuerza centrífuga, también llamada fuerza de escape, se produce por la inercia de un cuerpo durante movimientos giratorios o circulares. Actúa radialmente desde el eje de rotación hacia el exterior. La experimentamos a menudo en la vida cotidiana: en el tiovivo, los asientos son empujados hacia afuera, en la centrifugadora de ensaladas el agua sale disparada hacia afuera y un ciclista debe inclinarse en las curvas para compensar la fuerza.

Tareas del modelo 20

Soluciones del modelo 20