Masa, peso, gravedad. ¿Magnitudes invariables en cualquier lugar del espacio?

1.  ¿Cuándo lanzamos un cohete al espacio, varía su masa?  No varía la masa de ningún cuerpo que lancemos al espacio. La  masa  de un cuerpo permanece inalterable en cualquiera de las coordenadas del espacio en que se encuentre. En cualquier lugar del espacio, un cuerpo,  tendrá las mismas dimensiones; es decir, el mismo largo, el mismo ancho y el mismo alto si es un cuerpo rígido; en definitiva, el mismo volumen y la misma cantidad de materia.

2. ¿Por qué no varía la masa de un cuerpo cuando lo lanzamos al espacio? Porque la masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, y ésta, es la misma esté dicho cuerpo en nuestro planeta, en cualquier planeta conocido, o se halle en el espacio.

3. ¿Cómo definimos la masa y cómo la podemos medir?  A la masa la podemos definir como la cantidad de materia que tiene un cuerpo y se mide en kg., gr., Podemos decir también que masa es la cantidad de materia contenida en un cuerpo. La masa de un cuerpo permanece siempre constante es la relación o cociente que existe entre el peso y la fuerza de gravedad que le afecta. 

4. ¿Con qué aparato podemos medir la masa? La masa, la medimos con la balanza equilibrando la materia que queremos pesar con un peso conocido.  

5. ¿Qué es una balanza? Es un aparato o dispositivo que sirve para medir la masa de cualquier cuerpo u objeto. La balanza es el instrumento que permite medir pesos por comparación. Cuando comparamos un peso con otro estandar que se toma por unidad, estamos midiendo y para ello la balanza necesita un juego de pesas formado por la unidad de peso y las fracciones de esa unidad. En realidad estamos utilizando una palanca de primer género que puede tener brazos iguales (una balanza de cruz) o brazos de diferente longitud pero compensados (balanza romana). Este instrumento en sus variados tipos mide la masa de los objetos por comparación con una masa conocida.

6.- Tipos de balanza. Existe una gran variedad, desde la balanza en cruz, la balanza romana, la de dos platos apoyados o asentados sobre una palanca de primer género conocida como balanza de Roberval, el dinamómetro o balanza de muelle hasta otras mucho más modernas como las balanzas digitales, las balanzas de precisión, las balanzas analíticas, las balanzas comerciales, balanzas de laboratorio… etc. 

7.- ¿Por qué decimos que una balanza es una palanca de primer género? Porque de origen es un instrumento muy simple. Consta de una barra o travesaño con un punto de apoyo en el centro, una aguja o fiel que debe permanecer en el cero de una escala cuando está equilibrada y unos platos que penden o cuelgan, uno a cada lado, a ambos extremos de dicho travesaño. En uno de los platos se coloca el objeto o cantidad de materia de la que queremos conocer su masa y en el otro plato mediante una o varias pesas de distinto gramaje, tratamos de equilibrar fijándonos en la aguja o fiel. Una vez se halla detenido el fiel en el cero, habremos equilibrado la balanza, consiguiendo de esta forma saber la masa del objeto o cuerpo que queremos medir o pesar. 

8.- Por qué la balanza es el único aparato que mide masas? Porque la masa es la medida de la cantidad de materia que posee o tiene un cuerpo, y se mide en kg y gr., mientras que el peso es la medida de la fuerza que ejerce sobre una masa el campo gravitatorio y se mide en kp y p. La masa se mide en kilogramos masa (kg) y la medimos con una balanza porque es el instrumento que al comparar masas y equilibrarlas anula la fuerza de la gravedad que sobre ellas actúa. 

9.- Cuando subimos a una báscula ¿qué estamos midiendo nuestro peso o nuestra masa? Lo que medimos cuando pesamos en kilogramos (kg) es la masa y no el peso de lo que medimos. Las básculas están preparadas para mostrar la lectura en unidades de masa. Si la báscula indica que tu peso es de 72 kg, nos está indicando que la masa de tu cuerpo es de 72 kg.

10.- Más sobre el concepto de masa. La masa es una magnitud física mediante la cual se expresa la cantidad de materia que tiene un cuerpo. La masa es una propiedad universal de los cuerpos y es independiente de la posición que éste tenga y del movimiento al que esté sometido. 

11.- Pero, ¿Qué es una magnitud? Es una propiedad atributo o característica de un cuerpo u objeto que puede ser medida y que por supuesto podemos cuantificar o expresar numéricamente. 

12.-  Nombra algunas magnitudes. Hay tantas magnitudes como propiedades inherentes tengan los cuerpos o puedan afectarles. Como ejemplos de magnitudes pueden citarse el peso, la masa, el volumen, la longitud, la velocidad, el tiempo, la temperatura, la resistencia, la presión, la fuerza…etc. 

13.- ¿Qué es magnitud y qué no? Magnitud es toda propiedad de los objetos o cuerpos que puede medirse o expresarse con un número o una cantidad seguida de una de las unidades conocidas y aceptadas por convenio. El tiempo, la velocidad, el volumen, el peso, la masa, la longitud, la temperatura, la presión, la fuerza … etc. son magnitudes. El sabor, el olor, la belleza, la alegría, la tristeza, la ira, NO se pueden medir por lo tanto no son magnitudes. 

14.- Más sobre el concepto de magnitud. Ahondando sobre el concepto de magnitud podemos decir que todo lo que se puede medir o contar es una magnitud. Una magnitud es una propiedad física o matemática que describe la cantidad, el tamaño o la intensidad de un objeto, fenómeno o producto. Podemos medir la intensidad de un fenómeno, la grandeza o el espacio que ocupa cualquier objeto físico, así como otras propiedades como la luminosidad, dureza, flexibilidad, opacidad…etc.

15.- ¿Cuántas magnitudes y unidades existen? Hay siete magnitudes básicas con sus correspondientes unidades de medida. Así tenemos la longitud, una magnitud cuya unidad es el metro. La masa cuya unidad es el kilogramo masa. El tiempo; otra magnitud cuya unidad es el segundo. La corriente eléctrica,  magnitud cuya unidad es el Amperio. La temperatura cuya unidad es el grado Kelvin. La cantidad de sustancia cuya unidad de medida es el gramo mol. Y, la intensidad luminosa cuya unidad es la candela.

16.- ¿A qué llamamos entidades elementales? Conocer lo que son entidades elementales nos va a servir para definir una de las magnitudes, concretamente la conocida como cantidad de sustancia. Llamamos entidades elementales a las partículas elementales o indivisibles que constituyen la materia y no están formadas por otras partículas más pequeñas. Se clasifican en fermiones (quarks y leptones) y bosones. 

17.- ¿Podemos definir las magnitudes? Todas las magnitudes son definibles. Así decimos que LONGITUD, es la distancia que hay entre dos puntos. MASA, es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. TIEMPO, es la duración o período durante el cual se desarrolla un hecho o se realiza una acción. CORRIENTE ELÉCTRICA, es el paso o flujo de electrones a través de un hilo conductor. TEMPERATURA, es el grado de frío o calor de los cuerpos. CANTIDAD DE SUSTANCIA, es la medida del número de entidades elementales o partículas elementales (átomos, moléculas, iones, electrones, gluones, leptones…) que hay en un mol o unidad de medida de la cantidad de sustancia. INTENSIDAD LUMINOSA, O INTENSIDAD LUMÍNICA, es la cantidad de luz que una fuente luminosa emite en una dirección específica dividida por el ángulo sólido que ocupa en el espacio dicha fuente.

18.- ¿En qué podemos dividir o clasificar las magnitudes? En magnitudes fundamentales y magnitudes derivadas. 

19.- ¿Qué son magnitudes fundamentales? Unidades con las que las medimos.  Llamamos unidades fundamentales a aquellas que se pueden definir por sí mismas y son las de longitud, cuya unidad es el metro.- La de masa cuya unidad es el kilogramo.- La de tiempo cuya unidad es el segundo.- La corriente eléctrica cuya unidad es el amperio.- La temperatura cuya unidad es el grado Kelvin.- La cantidad de sustancia cuya unidad es el gramo mol, o mol.- La intensidad luminosa cuya  unidad es la candela. 

20.- ¿Qué son magnitudes derivadas? Son aquellas que se definen en función de las fundamentales y son: la velocidad, la densidad, el volumen, la superficie, la presión…etc. 

21.- Las magnitudes por su naturaleza ¿En qué se dividen? En escalares y vectoriales. Son escalares cuando se pueden medir o cuantificar. Ejemplos la masa de un objeto 259 kg; o la distancia a un lugar en concreto: 340 km. Son vectoriales cuando además de tener un valor concreto requiere de una dirección o un sentido.

22.- Aclarando los conceptos de masa y peso. MASA.- Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Por supuesto la masa ocupa un lugar en el espacio; es decir, posee un volumen. 

PESO.- Es la fuerza de gravedad con que la Tierra atrae a ese cuerpo. 

El peso es igual a la masa por la aceleración de la gravedad [p= m.g], el peso no es el mismo en cualquier lugar del espacio, pero sinembargo  la masa no varía, es decir; es la misma en cualquier lugar o coordenadas del espacio en la que el cuerpo se encuentre. 

23.- ¿Cómo llamamos a la masa corporal de una persona? La denominamos o nombramos con un acrónimo de tres letras en el que todas ellas aparecen en mayúsculas, las tres letras son: I.M.C., que significan índice de masa corporal.

24.- ¿Cómo podemos hallar el I.M.C. de una persona? La masa corporal o el I.M.C., de  cualquier persona lo podemos calcular dividiendo lo que pesa por su estatura al cuadrado. Así tenemos que el IMC = peso (kg) /altura (m2). Dicho de otro modo el índice de masa corporal es igual al peso del cuerpo dividido por su altura al cuadrado. 

25.- ¿Es lo mismo masa que volumen? Por supuesto que no es lo mismo. La masa mide la cantidad de materia que tiene un cuerpo. En el S.I., (sistema internacional) la unidad de masa es el (kg) kilogramo masa. Por el contrario el volumen mide la cantidad de espacio que ocupa cualquier sustancia o cuerpo. 

26.- ¿Qué es la densidad? Es la relación que existe entre la masa de un cuerpo y el volumen que este tiene u ocupa. La densidad puede utilizarse para diferenciar materiales. Se mide en  gr/cm³ o en kg/m³. El hierro tiene una densidad de 7,8 gr/cm³, el oro tiene una densidad de 19,3 gr/cm³.

27.- ¿Qué es la gravedad? Gravedad es la aceleración que experimentan los cuerpos debida a dos fuerzas principalmente, la atracción gravitatoria o Newtoniana y la fuerza centrífuga de rotación de la Tierra. La gravedad es una fuerza que atrae o empuja todo hacia la superficie de la Tierra. Todo en la Tierra se ve afectado por la gravedad, así se ven afectados tanto los animales como las plantas, los seres humanos y las cosas u objetos. Sin la gravedad no podríamos realizar muchas actividades como:

Deslizarnos y bajar por un tobogán, practicar deportes como el baloncesto o el fútbol, saltar en paracaídas… etc.  es la fuerza que ejerce la Tierra, otro planeta o cuerpo celeste hacia su centro. Esta aceleración se ha calculado en la superficie terrestre en unos 9,80665 m:seg2. 

28.- ¿De qué depende la intensidad de la fuerza de la gravedad? La  intensidad de la fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo depende  de la masa que tiene el cuerpo. A mayor masa mayor intensidad.

29.- ¿A qué llamamos intensidad de la gravedad en un punto del espacio? Intensidad de la gravedad o intensidad del campo gravitatorio si nos referimos a un punto en concreto del espacio es cuando aludimos a la fuerza que actúa o actuaría sobre la unidad de masa en ese punto. La gravedad es mayor según nos acercamos al núcleo terrestre 

30.- Cálculo del campo gravitatorio. La intensidad del campo gravitatorio se puede calcular mediante la fórmula {g= Gm/r2} donde g, es la intensidad del campo gravitatorio. G, es la constante gravitatoria, m, es la masa del objeto y r, es la distancia entre los objetos. 

31.- ¿Variará el peso de un cohete de estar en nuestro planeta a encontrarse  viajando por el espacio? El peso de un cohete por supuesto que  varía de encontrarse en la superficie de la Tierra a estar situado en cualquier zona del espacio. Pero sus dimensiones, las que limitan su masa, la cantidad de materia que tiene, serán las mismas; el mismo largo, ancho y alto.

32. - ¿Varía el peso de una masa de 60 kg de estar en la Tierra a estar en la Luna? Por supuesto que varía. Si la gravedad de la Luna, es 1/6 de la de La Tierra, tendremos:

Gravedad de la tierra = 9,8 N/kg

Gravedad de la Luna = 1/6.9,8 N/kg = 1,633 N/kg

P_T= m. g = 60 kg. 9,8 N/kg = 588 N

P_L= m. g = 60 kg. 1,633 N/kg = 97,98 N

33. La masa y el peso de un cuerpo ¿varían de la Tierra a la Luna? La masa de un cuerpo no varía pues tiene la misma cantidad de materia tanto en la Tierra como en la Luna,  pero lo que pesa esa cantidad de materia si que cambia de la Tierra a la Luna concretamente es la sexta parte de su peso en la Tierra.

588 N que es lo que pesan 60 Kg en la Tierra  es distinto de 97,98 N que es lo que pesan esos mismos 60 Kg en nuestro satélite, la Luna.

34.- ¿Qué es un newton? El newton es una unidad de fuerza o peso; y es la fuerza necesaria que se necesita  para proporcionar una aceleración  de 1m/s² a un objeto de 1 kg de masa.

N = kg . m : s²

35.- ¡Por qué varia el peso de un cohete de encontrarse en nuestro planeta a estar viajando por el espacio?  Su peso varía porque en la superficie de la Tierra la gravedad (g = 9’8 N/kg) y este valor gravitatorio varía a medida que aumenta la distancia del cohete a la superficie terrestre.

36.- ¿A qué llamamos fuerza gravitatoria?  A la fuerza con que la Tierra atrae a todos los cuerpos hacia su superficie y que es igual a 9’8 N/kg.

37.- ¿Cómo representamos la gravedad?  La fuerza de la gravedad se representa con la letra g, y se mide en m/s2, que son los metros por segundo al cuadrado con que la Tierra atrae a cualquier cuerpo de menor masa hacia su superficie y no depende de la masa de los cuerpos. 

38.- ¿Cómo medimos la gravedad? La gravedad se mide normalmente en Newtons (N) cuando nos referimos a la fuerza gravitatoria, y, en m/s2, cuando se habla de la aceleración que provoca la atracción de un cuerpo de mayor masa sobre otro de menor masa; esto lo comprobamos con la aceleración que provoca la Tierra sobre un objeto que se deja caer desde una cierta altura. 

39.- ¿A qué llamamos gravedad? A la fuerza de atracción que ejerce la Tierra sobre un cuerpo de un kilogramo de masa. Es la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos. llamamos así a la fuerza que atrae a los objetos y hace que los cuerpos caigan hacia el centro de la Tierra. Es un fenómeno natural que afecta a todo lo que tiene masa o energía como las personas, los animales, las plantas y los objetos. 

40.- ¿Cuál es la expresión matemática de la fuerza de la gravedad?

  g =  9’8 N/kg.

41.- ¿Cuándo disminuye la fuerza de la gravedad?  La fuerza de la gravedad disminuye a medida que nos alejamos de la superficie de la Tierra. Hay un momento en el que la fuerza de gravedad en el espacio es cero. Esto se da cuando un cuerpo se encuentra a un distancia tal que las fuerzas de atracción a los que está sometido el referido cuerpo se igualan. Entre dos cuerpos celestes L y T hay un punto en el que ni L ni T efectúan fuerza alguna sobre el cuerpo en cuestión. 

42.- ¿Al decir que una persona pesa 78 kg,  estamos hablando científicamente? No, no estamos hablando científicamente.

43.- ¿Por qué no estamos hablando científicamente al expresar el peso de cualquier persona u objeto en kg? Porque el kg, no es una unidad de peso, es una unidad de masa.

44.- ¿Cuál es la unidad de peso? Unidades de peso son el Newton: (N), el kilopondio:  (Kp), o el pondio: (p).

45.- ¿Cómo entonces hablamos a veces de masa y peso como si fuera lo mismo? Porque coloquialmente no hacemos esa distinción y hablamos de masa y peso sin expresar diferencia alguna.

46.- Relaciones entre peso, masa y gravedad.  El peso, la masa y la gravedad pueden relacionarse entre sí dándonos lo siguiente:  

El peso de un cuerpo  es igual al producto de su masa por la fuerza de la gravedad con que es atraído.

La masa de un cuerpo es el resultado del cociente entre su peso y la fuerza de la gravedad a la que está sometido.

La gravedad es el resultado de dividir el peso de un cuerpo entre su masa, es decir; entre la cantidad de  materia que tiene.

47.- ¿A que llamamos gravitación?  Llamamos así, a la fuerza de atracción que se da entre los cuerpos. Todos los cuerpos están formados por materia; es decir,  están formados por una cierta cantidad de ésta a la que denominamos masa. Y, conocemos por gravitación, a la fuerza de atracción que se origina entre las masas de los cuerpos.

48.- ¿Quién enunció la ley de la gravitación universal? Isaac Newton que enunció la ley de gravitación universal y la dio a conocer en el año 1867, año en que se publicó su libro Philosophiae Naturalis Principiae Mathematica.

49.- ¿Qué dice la ley de la gravitación universal? Que todos los cuerpos del universo se atraen mutuamente con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de sus distancias..

50.- ¿Cómo podemos medir el peso? El peso de un cuerpo podemos medirlo con un dinamómetro. Mientras el dinamómetro mide fuerzas porque el peso es una fuerza, concretamente con la que atrae la Tierra a un cuerpo, la balanza mide masa que es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. La masa generalmente la medimos en kg y gr. que son unidades de masa pero la fuerza con que es atraído un cuerpo o el peso de un cuerpo lo medimos en kp y p; kilopondios y pondios.

51.-¿Qué es un dinamómetro? El dinamómetro es un instrumento o aparato para medir fuerzas; es decir, el peso de los objetos. Se basa en un muelle que está en el interior de un tubo o cilindro hueco que tiene un cursor y una escala.El dispositivo tiene un gancho en cada uno de los extremos del cilindro y un cursor en el extremo superior que se desplaza por la escala al estirarse el muelle cuando colgamos de él un objeto indicándonos  el valor de la fuerza, concretamente el peso del objeto o cuerpo que hemos colgado o suspendido de él. 

52. -¿Por qué confundimos la masa con el peso? Porque la masa es la medida de la cantidad de materia que tiene un cuerpo mientras que el peso es una medida de la fuerza que afecta, incide o es causada sobre el cuerpo, por el campo gravitatorio que sobre él actúa.  

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53.- ¿Qué instrumentos se utilizan para medir la gravedad? Se utiliza el gravímetro; aparato que mide la fuerza de la gravedad o las variaciones del campo gravitacional de la Tierra. Es un acelerómetro o lo que es lo mismo un instrumento destinado a medir aceleraciones asociadas con el fenómeno  de peso experimentado por una masa que se encuentra atraída por la Tierra. Es un dispositivo usado con frecuencia por los geólogos, útil en las prospecciones petrolíferas y en la minería. Hay dos tipos de gravímetros, el gravímetro absoluto, que es el que nos proporciona el valor de la gravedad en un lugar y en un momento dado, y el gravímetro relativo. También, con anterioridad desde hace bastante tiempo se ha utilizado para medir el campo gravitatorio la llamada balanza de torsión. 

54.- ¿Qué es una balanza de torsión? Es un instrumento de laboratorio que mide la masa de los objetos, que es lo propio de una balanza, además de medir su fuerza electrostática. Se basa en la torsión de un alambre, filamento o hilo para medir pequeñas fuerzas electrostáticas, siendo el ángulo de torsión proporcional a la cantidad de fuerza ejercida. La posición de reposo del péndulo viene delimitada por las fuerzas de atracción de dos esferas de plomo grandes sobre las dos pequeñas. A partir de girar las esferas grandes a una nueva posición el péndulo de torsión oscila alrededor de una nueva posición de reposo midiendo una magnitud, una fuerza; basándose en el principio de que un alambre resiste la torsión con una fuerza proporcional a la tensión. Es un aparato de gran utilidad para medir la aceleración gravitacional en la superficie terrestre.

Máquinas.

1. ¿Qué son, o a qué llamamos máquinas?  A los aparatos que facilitan el trabajo del hombre, a un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento facilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía con la finalidad de realizar un determinado trabajo o tarea.  

2. ¿Podemos hacer alguna clasificación o división de las máquinas? Si atendemos a su complejidad podemos clasificarlas en máquinas  simples y compuestas.

3. ¿Qué son máquinas simples? Un modo de definir lo que son máquinas simples es el siguiente: máquinas simples son aquellas que tienen un solo punto de apoyo o fulcro.

4. Pero, en realidad ¿qué es una máquina? Una máquina es un conjunto de elementos móviles y fijos destinados a aprovechar, dirigir, regular o transformar energía.

5. ¿Puedes nombrar algunas máquinas simples? Son máquinas simples la palanca, el plano inclinado, la polea, la rueda, el tornillo, y la cuña.

6. ¿Qué es una palanca? Es una máquina simple que consta de una barra rígida que se apoya en un punto de apoyo o fulcro y sobre la que se puede realizar en un extremo una fuerza motriz o potencia para desplazar o levantar un objeto que nos ofrece un peso o resistencia.

7. ¿Existen distintos tipos de palanca? Si; hay tres tipos o géneros de palanca  dependiendo de la situación del punto de apoyo o fulcro respecto a la resistencia del objeto a desplazar o elevar y del punto donde tendremos que aplicar la fuerza motriz o potencia capaz de desplazar dicho objeto o levantarlo.

8. ¿Cuándo denominamos a una de estas máquinas simples palanca de primer género? Cuando el punto de apoyo o fulcro se encuentra entre la fuerza motriz o potencia y la fuerza oponente o resistencia.

9.  ¿Cuándo llamamos a una de estas máquinas simples palanca de segundo género? Cuando la fuerza resistente o resistencia  se encuentra entre el punto de apoyo   o fulcro y la fuerza motriz o potencia.

10. ¿Cuándo una palanca la denominamos de tercer género? Cuando la fuerza motriz o potencia se encuentra entre el punto de apoyo o fulcro y la fuerza resistente o resistencia.

11. ¿Qué es un plano inclinado? Es una máquina simple  que consiste en una superficie plana que forma un cierto ángulo respecto a la horizontal. La utilidad del plano inclinado estriba en que la fuerza motriz necesaria para elevar un cuerpo por el plano inclinado es menor que la que debemos ejercer para levantarlo en vertical.

12.  ¿Podemos expresar de otra forma  lo que es un plano inclinado?   Por supuesto; si lo definimos como una superficie plana que forma con el horizonte un ángulo mayor de 0º  y menor de 90º.

13. ¿A qué fuerzas está sometido cualquier cuerpo en un plano inclinado? Está sometido a tres fuerzas. Al propio peso del cuerpo, la resistencia “R”.  A la fuerza motriz necesaria para elevarlo o potencia “P” y a una fuerza de reacción que tiende a volver al cuerpo a la posición o altura de inicio.

14. ¿Cómo se comporta esta tercera fuerza?  Esta tercera fuerza a la que he denominado de reacción, será menor,  cuanto menor sea al ángulo que el plano inclinado forme con el horizonte.

15. ¿Qué es una polea?  Es una rueda que gira alrededor de un eje y que posee una ranura en su periferia por la que pasa una cuerda.

16. ¿Cómo funciona una polea?  Al aplicar una fuerza (P) en un extremo de la cuerda, podemos elevar un peso que cuelgue del otro extremos  (R).

17.  ¿Quién realiza la fuerza motriz en un polea? En una polea es el operario u obrero el que realiza la fuerza motriz para levantar el cubo de mezcla o un palé o plataforma de tablas cargado de ladrillos.

                                                                 Esta Imagen ha sido tomada de wiki.ead.pucv.cl

18.  ¿Qué es un torno? Es un cilindro horizontal provisto de una manivela, alrededor del cual se enrolla una cuerda.

19.  ¿Dónde se aplica la fuerza motriz en el torno?  La fuerza motriz o  potencia  (F) se aplica en la manivela del torno.

20. ¿Dónde se encuentra la resistencia en el torno? En el extremo de la cuerda enrollada en el cilindro. Es el cuerpo u objeto pesado que queremos arrastrar o levantar.

21, Existen otros tipos de torno? Existen distintos tipos de tornos: el torno del alfarero que gira la pella de barro sobre si misma para hacer vasijas. El torno del odontólogo para limpiar y sanear piezas dentales. El torno de hilar o para confeccionar cuerdas… etc.  

22. Determina qué es un obrero llevando una carretilla de arena.  Es una máquina simple, concretamente una palanca de 2º género. En la que el obrero que lleva la carretilla es el que realiza la fuerza motriz, la arena que transporta es la resistencia mientras que la rueda de la carretilla es el punto de apoyo.

23. ¿Qué es un cortafrío? Es una palanca de primer género en el que los hierros a cortar son la resistencia. El obrero realiza la fuerza motriz y el punto de apoyo o fulcro  se encuentra entre la potencia y la resistencia.

24. ¿Qué es una cuña? Es una máquina simple que sirve para separar cuerpos. Es una pieza de madera o de metal en ángulo diedro muy agudo que sirve para hender o dividir cuerpos sólidos, o bien para ajustar o apretar uno con otro, para calzarlos o para llenar alguna raja o hueco.Podemos considerar, cuñas un hacha un cincel…

25. Ejemplos de cuñas: Partiendo que una cuña no es más que un plano inclinado que se mueve para realizar su trabajo podemos expresar algunos ejemplos como: Los cuchillos o cualquier cosa u objeto que tenga una hoja como una sierra, unos clavos, un cincel… Son cuñas también, el arado, que separa las partículas de tierra, las tijeras que separan los tejidos, el hacha que separa las fibras de madera…etc.

26. ¿Cuál es la diferencia entre una máquina y una maquinaria? La diferencia estriba en que una máquina es un dispositivo individual que está diseñado para realizar una tarea específica, mientras que, la maquinaria es un conjunto de máquinas dentro de un solo cuerpo o bloque que trabajan juntas para realizar una función más amplia o varias funciones; es decir, una serie de labores distintas, en realidad  más complejas. 

27. ¿Una excavadora es una maquinaria? Por supuesto que si. Es la maquinaria más importante que se utiliza principalmente en la industria de la construcción; empleada en múltiples actividades como dragado de ríos, demolición, movimientos de tierra, para excavar como su nombre indica…etc. La excavadora es una maquinaria pesada que consiste en una pluma, un brazo, un cucharón, y una cabina que se encuentra encima de una estructura giratoria y sobre un tren de rodaje de oruga o sobre ruedas neumáticas para desplazarse y desde donde su conductor accionando distintos controles la puede dirigir.

28. ¿Qué es una maquinaria pesada? Consideramos maquinaria pesada a un tipo de maquinaria que está preparada y diseñada para realizar trabajos que los humanos o vehículos normales no pueden llevar a cabo. Es un vehículo autopropulsado porque se desplaza de un sitio a otro pero ésta no es su función principal.

29. ¿Existen distintos tipos de maquinaria pesada? Existen casi tantos tipos de maquinaria pesada como de labores a realizar.  Así tenemos: 

Los tractores:  Que sirven para transportar materiales, tierra excavada, arar o sembrar. 

Las excavadoras: Cuya función es excavar. 

Aplanadoras o apisonadoras: Que trituran, amasan y vibran para que los materiales dispersos del suelo puedan compactarse por medio de la presión que ejerce esta maquina.

Minicargadoras: Son vehículos de carga  compuestos por un chasis rígido y una cabina a la que se puede adosar una cuchara frontal con cuchillas de tamaño pequeño. Tienen poca capacidad de carga. 

Motoniveladoras: Empleadas en la construcción; pertenecen al grupos de maquinarias pesadas que disponen de una larga hoja metálica empleadas  en la  nivelación de terrenos.

Dragas: Consisten en unas maquinarias o equipos que instalados en una embarcación se utilizan para escavar los materiales que se encuentran en el  fondo de los ríos,  pantanos o embalses.

Retroexcavadoras: Maquinarias utilizadas en la construcción para realizar trabajos de excavación en múltiples terrenos. Poseen una cuchara cargadora en la parte frontal. Este cucharón tiene gran capacidad de carga y puede realizar distintas funciones como empujar, nivelar, recoger y cargar diferentes materiales. Poseen además en la parte posterior un brazo excavador para cavar zanjas. Las retroexcavadoras  pueden excavar los cimientos de un edificio, nivelar y allanar terrenos, demoler estructuras, cargar y descargar materiales pesados… etc.  

Grúas de torre: Son un tipo de grúas de estructura metálica desmontables utilizadas en la construcción de edificios y alimentadas por la corriente eléctrica.  

30 ¿Qué es una máquina compuesta? Una máquina compuesta es un dispositivo mecánico formado por varias máquinas simples que están conectadas en serie. De esta forma, la fuerza de una se aplica a las siguientes al objeto de lograr un fin determinado. Las máquinas compuestas están formadas por muchas piezas con diferentes funciones.  

31. Nombra algunas máquinas compuesta. Son máquinas compuestas una bicicleta, una cerradura, una grúa, una excavadora… En cada una de ellas hay elementos fijos y móviles. Estos últimos elementos, los móviles, al activarlos y ponerlos en movimiento conseguimos un fin determinado que se traduce según el tipo de máquina en levantar y trasladar un objeto pesado, una Grúa; en aplastar objetos, una apisonadora; en realizar un desplazamiento, una bicicleta; o, en cerrar una puerta o un cajón impidiendo su apertura activando y desplazando mediante una llave o un resorte, unos pernos hacia unas oquedades, huecos u espacios vacíos al efecto para que en estos se aloje, esa pieza que impida su apertura, en definitiva lo que es una cerradura. 

32. Tipos de máquinas compuestas. Existen varios tipos de máquinas compuestas: máquinas compuestas mecánicas, máquinas compuestas eléctricas, máquinas compuestas mixtas… 

33. ¿Qué son máquinas compuestas mecánicas? Son aquellas cuyos componentes son todos mecánicos. Necesitan de una fuerza inicial para funcionar. Las máquinas compuestas funcionan  por pasos y están formadas por muchos componentes u operadores que trabajan coordinados. Los operadores pueden ser de dos tipos mecánicos u eléctricos. 

34. ¿Qué son máquinas compuestas eléctricas? Son aquellas suyos componentes son todos eléctricos. Una máquina eléctrica es un dispositivo que transforma la energía eléctrica en otro tipo de energía. Los tipos de energía en que puede transformarse la energía eléctrica son dos: la energía cinética y la energía potencial. 

35. ¿A qué llamamos energía cinética? A la energía que tiene un cuerpo debido a su movimiento.

36. ¿Qué es la energía potencial?  Llamamos energía potencial a la energía acumulada en un cuerpo en reposo y que depende de su posición o altura. 

37. ¿Qué diferencia existe entre la energía cinética y la potencial? La diferencia que existe entre estos dos tipos de energía es que la primera, la cinética, se corresponde con los objetos en movimiento, mientras que la segunda o potencial, hace referencia a la energía acumulada en un objeto en reposo.

38. Ahondando sobre las diferencias entre estas dos energías. La energía cinética es la que poseen los cuerpos u objetos en movimiento y dependen de sus masas y de las velocidades que estos posean en esos momentos, mientras que, la energía potencial es la energía acumulada o almacenada en los cuerpos u objetos y dependen por supuesto de sus masas y de las posiciones que éstos tengan u ocupen. Cuando un cuerpo está quieto en lo alto de una pendiente tiene energía potencial pero no cinética. Al descender cuesta abajo esa energía potencial se transforma en energía cinética. La energía cinética y potencial son parte de la energía mecánica. 

39. ¿A qué llamamos o qué son máquinas rotatorias? Las máquinas rotatorias son una de las aplicaciones  más importantes del electromagnetismo conocidas también como convertidores electromecánicos. 

40. Entre estos convertidores electromecánicos ¿Qué máquinas se incluyen? Los generadores,  los motores y los transformadores.

41. ¿Qué son generadores? Son convertidores electromagnéticos que transforman la energía mecánica en energía eléctrica. Los generadores son máquinas eléctricas rotativas que transforman tal como he dicho anteriormente la energía mecánica en energía eléctrica. Lo consiguen gracias a la interacción de sus componentes principales el rotor (parte giratoria) y el estátor (parte estática).

42. ¿Qué es el electromagnetismo? Es una rama de la física que estudia las interacciones entre las partículas cargadas de electricidad y los campos eléctricos y magnéticos. Toda carga eléctrica en funcionamiento crea un campo eléctrico y magnético a su alrededor. Las ondas de la radio, los rayos infrarrojos o un electroimán son ejemplos de electromagnetismo.

43. Aplicaciones del electromagnetismo. Tiene aplicaciones en la electricidad como en los transformadores eléctricos, las líneas de media y alta tensión, la electrónica en los ordenadores, televisores, en la radio, microondas, teléfonos móviles, telecomunicaciones satelitales, dinamos tarjetas magnéticas y en la medicina con las resonancias magnéticas la magnetoterapia, o los rayos x. 

44. ¿Qué es un rotor y para qué sirve? Se le llama armadura o rotor; y, consiste en un electroimán que puede girar libremente en torno a un eje, Dicho rotor está rodeado por un imán permanente, cuyo campo magnético permanece fijo. El electroimán recibe la corriente a través del contacto establecido entre las escobillas y el conmutador.

45. ¿A qué llamamos estátor? A la parte fija del alternador, la que no tiene movimiento. El estátor es donde están alojadas las bobinas inducidas donde se genera la corriente eléctrica. 

46. ¿Qué son motores? Son convertidores electromagnéticos que transforman la energía eléctrica en energía mecánica.

 47. ¿En qué se funda el funcionamiento de los convertidores electromagnéticos? En los principios fundamentales de la inducción magnética. La inducción magnética es el proceso mediante el cual los campos magnéticos generan campos eléctricos. Cuando una carga eléctrica está en movimiento crea un campo eléctrico y un campo magnético a su alrededor. Este campo magnético realiza una fuerza sobre cualquier otra carga eléctrica que esté situada dentro de su radio de acción. Esta fuerza que ejerce un campo magnético es la fuerza electromagnética. 

48. Principios de la inducción magnética. Uno de los principios de la inducción magnética dice: Una corriente eléctrica que circula por un conductor arrollado en un núcleo metálico hace que éste se comporte como un imán.

49. Otro de los principios de la inducción magnética ¿qué dice? Las corrientes eléctricas ejercen fuerzas entre si a distancia.

50. Máquinas mixtas compuestas. Sabiendo que las máquinas compuestas combinan dos tipos de componentes y que estos pueden ser componentes eléctricos y componentes mecánicos, llamamos máquinas mixtas a aquellas que combinan ambos tipos de componentes: los eléctricos y los mecánicos. 

51. ¿Qué es un transformador? Es una máquina o un elemento eléctrico que permite subir o bajar la tensión en un circuito de corriente alterna manteniendo la potencia. La potencia que entra en el transformador o potencia de entrada es igual a la potencia de salida.  

52. ¿Qué es tensión eléctrica? Es una magnitud física cuya unidad de medida es el voltio (V) que cuantifica la diferencia de potencial entre dos puntos y se mide con el voltímetro. 

53. ¿Qué relación podemos establecer entre la tensión eléctrica y el flujo magnético? Pues que la tensión eléctrica inducida en un circuito eléctrico es proporcional a la variación del flujo magnético que lo atraviesa. 

54¿Qué es flujo magnético? Es una medida de la cantidad de magnetismo y se calcula a partir del campo magnético. La unidad de flujo magnético en el sistema internacional es el Weber (Wb)

55. ¿Qué es una bicicleta? Es una máquina compuesta que esta formada o consta de varias máquinas simples; ruedas y ejes, poleas y palancas. Una bicicleta tiene palancas en los frenos, el plato y el piñón trasero que forman el engranaje de cadena y las ruedas.

56. ¿Qué es un engranaje? Es un mecanismo que transmite potencia mecánica de un componente a otro y está compuesto al menos por dos ruedas dentadas. Los dispositivos con engranajes pueden cambiar el par, o fuerza de inicio para romper las condiciones de inercia de un motor, la velocidad y la dirección de la fuente de energía.

                                                     Imagen tomada de Wiki.ead.pucv.cl y de https//blogger.gloogleusercon…

57. ¿Qué son ruedas dentadas y para qué sirven? Son ruedas que tienen dientes en todo su perímetro. Los dientes pueden ser rectos, curvos y oblicuos. Una rueda dentada es un mecanismo de forma circular que transmite fuerza y movimiento mediante dientes. En el engranaje del que forman parte, la rueda de menor número de dientes se denomina piñón, y la de mayor número de dientes se denomina corona.

58. ¿Qué energía mueve a una bicicleta? La energía que mueve esta máquina son las piernas y los músculos de ésta, como son los cuádriceps, los gemelos e isquiotibiales del ciclista transformando la energía mecánica en energía cinética.

                                    

59. ¿En qué se basa el sistema motriz de la bicicleta? Se basa en el mecanismo básico del sistema biela mani-vela, en donde el movimiento lineal que realiza un pistón, en este caso la pierna, es traspasado a una biela adherida a un eje, la cual se transforma en un movimiento circular, modificando el trabajo mecánico que realiza el ciclista en cinético; es decir, la energía mecánica en movimiento, concretamente en velocidad.

60. ¿Qué efecto tiene el pedaleo en una bicicleta? Al aplicar fuerza sobre el pedal, el engranaje gira. Este engranaje ayuda a que la cadena se mueva. La cadena actúa como una polea unida a engranajes y ruedas dentadas en el eje lo que hace que la rueda trasera gire. Al mover la cadena de un piñón trasero más pequeño a uno más grande se facilita el esfuerzo que tiene que realizar el ciclista pedaleando..