laboratorio de mecÁnica construcciones 1 30

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Superposición de dos barrasSuperposición de barras con dos clavosConjunción de barrasSuperposición de tres barrasSuperposición perpendicular de barrasSuperposición con una barra angularConstruye un cuadrado con las barrasSuperposición de cuatro barrasConstruye un paralelepípedoUn puente con pocas piezasLas ruedas dentadas con la barritaUso de las poleasConstruye una palanca de 1° género: tenazasConstruye una palanca de 2° género: cascanuecesConstruye una palanca de 2° género: carretilla

Construye una palanca de 3° género: pinzaConstruye el fulcro de las palancas y el pesoEnsambla y experimenta una palanca favorableEnsambla y experimenta una palanca indiferenteEnsambla y experimenta una palanca desfavorableEnsambla una balanzaConstruye un columpio y experimentaEnsambla el banco de pruebas para la rotación inversaConstruye y experimenta la rotación directaEnsambla y experimenta el movimiento alternadoConstruye y observa una rotación angular rectaEnsambla una transmisión verticalConstruye una transmisión vertical-horizontalUna antigua máquina bélica: el arieteConstruye una catapulta

123456789101112131415

161718192021222324252627282930

Construcciones 1- 30

Laboratoriode

Construcciones1- 30MECÁNICA

1

Leer y conservar la caja para futuras referencias.

ADVERTENCIA!Solo para ser usado por niños de 8 años o mayores. Se incluyen las instrucciones para los padres y tienen que ser leídas.

ATENCIÓNPara mejorar el funcionamento del motor eléctrico, lo hemos engrasado durante su producción. En presencia de altas temperaturas, esta sustancia se puede derretir y puede mostrar algún tipo de suciedad. Se puede limpiar esta parte con una servilleta; la grasa utilizada no es peligrosa ni tóxica.

SUCURSAL EN ESPAÑA: Clementoni Ibérica S.L.Avenida Brasil 17

5ºD - 28020 MadridTel.: +34 91-5568061 - Fax: +34 91-5558036

e-mail: [email protected]

FABRICANTE: Clementoni S.p.A.Zona Industriale Fontenoce s.n.c.

62019 Recanati (MC) - ItalyTel. : +39 071 75811 - Fax : +39 071 7581234

www.clementoni.com

V3

27

99

2

INSTRUCCIONES PARA LOS ADULTOS QUE VIGILAN: este juego es apto para niños mayores de 8 años. Para el montaje del juego y durante la manipulación e instalación de los elementos eléctricos se recomienda la presencia de un adulto.

CÓMO INTRODUCIR LAS PILAS ¡Pide ayuda a un adulto!

Alimentación: d.c. 6V Pilas: 4 x 1,5 V AA/LR6Pilas no incluidas.

ADEMÁS ES ACONSEJABLE: • Las pilas son dañinas si se tragan, por tanto, mantenerlas fuera del alcance de los niños.• Extraer las pilas cuando el juego no se utilice durante un largo periodo de tiempo.• No intentar abrir las pilas.• No arrojar las pilas al fuego.

INDICACIONES PARA LA UTILIZACIÓN CORRECTA DE LOS JUEGOS CON PILAS SUSTITUIBLES ¡ADVERTENCIA! • Las pilas deberan colocarse por un adulto.• Las pilas deberan ser colocadas segun la polaridad + y – indicada en las mismas.• Las pilas descargadas deberan extraerse del juego. • No deberan realizarse cortocircuitos en los bornes de alimentacion. • No tocar nunca los contactos ubicados en el contenedor de las pilas para evitar posibles cortocircuitos.• Las pilas recargables deberan extraerse antes de ser cargadas, efectuar la carga solo bajo la supervision de

un adulto. • Las pilas no recargables no deberan recargarse. • No mezclar distintos tipos de pilas o pilas nuevas con usadas.

INSTALACIÓN Y EXTRACCIÓN DE LAS PILAS Asegurarse de que el juego esté apagado.1 Abrir el compartimento de las pilas, aflojando el tornillo con un destornillador universal.2 Extraer las pilas descargadas.3 Introducir 4 pilas alcalinas AA/LR6 de 1,5 V, respetando la polaridad indicada en el interior del compartimento

de las pilas.4 Las pilas deberán ser colocadas por un adulto.5 Volver a cerrar el compartimento de las pilas, apretando el tornillo.6 Encender el juego.

INSTRUCCIONES PARA ELIMINAR LAS PILAS El símbolo indica que las pilas agotadas deberán tratarse respetando las normativas medioambientales actualmente en vigor. Los símbolos químicos relativos a mercurio (Hg), cadmio (Cd) y/o plomo (Pb) que

aparecen bajo el símbolo del contenedor tachado indican la presencia en la pila de un significativo porcentaje de la sustancia indicada. Dichas sustancias son altamente dañinas para el medio ambiente y para la salud humana. La eliminación correcta de las pilas permite el aislamiento y el tratamiento específico de las sustancias nocivas, así como el reciclaje de las materias primas valiosas disminuyendo los efectos negativos en las personas y el medio ambiente. Desechar las pilas agotadas en los desagües y el medio ambiente aumenta considerablemente el riesgo de contaminación de las aguas. Según lo dispuesto en la Directiva Europea 2013/56/UE está prohibido eliminar pilas y acumuladores como residuos urbanos y es obligatorio para los consumidores participar en la recogida selectiva para facilitar el tratamiento y el reciclaje de los mismos.

3

CÓMO ELIMINAR LAS PILAS:• Antes de desechar las pilas, descargarlas completamente activando el aparato hasta que estas se agoten

del todo.• Extraer las pilas del aparato antes de la eliminación. • Eliminar las pilas de conformidad con la normativa vigente, arrojándolas a los contenedores específicos

si existiesen o entregándolas en un centro de recogida autorizado o en el punto de venta donde se hayan adquirido. ¡La devolución es gratuita!

• Están previstas sanciones en caso de eliminación abusiva.

INSTRUCCIONES PARA LA ELIMINACIÓN DE DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS SUJETOS A RECOGIDA SELECTIVA¡IMPORTANTE! El símbolo del contenedor tachado indica que en los países de la Unión Europea (Dir. 2012/19/UE) y en aquellos que adoptan sistemas de recogida selectiva, todos los componentes del producto marcados con este símbolo (o indicados de este modo en las instrucciones del juego) están sujetos a la recogida selectiva obligatoria al final de su ciclo de vida. Está prohibido eliminar dichos componentes como residuos urbanos mixtos.

CÓMO ELIMINAR LOS AEE:• Es obligatorio entregar por separado los componentes marcados con el símbolo (o indicados en la

documentación como sujetos) y depositarlos en los centros de recogida específicos creados para ello o, si está permitido, devolver el producto que se quiere eliminar al comerciante al comprar un producto similar o hacerlo de forma gratuita en caso de que el tamaño externo del componente sea inferior a 25 cm.

• Los usuarios del producto desempeñan un papel determinante a la hora de favorecer la correcta eliminación de los aparatos eléctricos y electrónicos cuando finaliza su ciclo de vida. Por tanto, es importante que cada usuario sea consciente de su papel y elimine siempre los residuos eléctricos / electrónicos en cumplimiento de la normativa vigente, contribuyendo de ese modo a una correcta gestión de los mismos y favoreciendo su reutilización, reciclaje y/ o recuperación.

¡ADVERTENCIA!• Los componentes marcados con el símbolo contienen sustancias nocivas para el medio ambiente y la

salud humana, por lo tanto, está prohibido eliminarlos como residuo urbano sólido o junto con los demás residuos domésticos. Una eliminación no correcta puede comportar daños para el medio ambiente y está sancionado por la ley.

• Está prohibido utilizar dichos componentes de manera inapropiada y, sobre todo, está prohibido desmontar los dispositivos eléctricos y electrónicos del juego y usarlo si ha sido dañado. Tales comportamientos pueden provocar daños a la salud.

NOTA: Todo lo escrito anteriormente se refiere exclusivamente a los componentes del juego marcados (o indicados en la documentación como sujetos) con el símbolo .

Los demás componentes del juego (fichas, accesorios, etc.) y la caja no están sujetos a las indicaciones establecidas anteriormente y deberán eliminarse según las modalidades previstas por la normativa vigente. Estos otros componentes no deberán entregarse en un centro de recogida de aparatos eléctricos y electrónicos o devolverse al comerciante al comprar otro nuevo producto.

Los usuarios domésticos (no profesionales) pueden ponerse en contacto con el vendedor, con las oficinas públicas que se dedican a la eliminación de residuos o con el Servicio de Atención al Cliente de CLEMENTONI S.p.A. (tel. +39 071 75811; fax +39 071 7581234; e-mail: [email protected]) para cualquier información sobre la correcta eliminación del producto.

Inscripción Registro de Productores de Dispositivos Eléctricos o Electrónicos n° 896 del 13/02/2006

4

PRESENTACIÓN Este kit científico, denominado EL LABORATORIO DE MECÁNICA, es un juego de construcciones que permite a niños y adolescentes realizar máquinas de todo tipo. Podrás construir modelos fáciles de montar, como tenazas, pinzas, carritos o más complejos como automóviles, grúas, incluso con motores eléctricos.El manual ilustrado está compuesto por tres partes y describe las fases de montaje de los distintos modelos.Es indispensable consultarlo empezando por la primera parte, después seguir con la segunda parte y, por último, la tercera parte.

ÍNDICE

Consejos de seguridadIndicaciones para la utilización correcta de los juegos con pilas sustituiblesPresentaciónLista de piezasCómo están hechas las piezasCaracterísticas de las piezasActividades

pág.pág.pág.pág.pág.pág.pág.

2245557

Con la ayuda de tu imaginación podrás inventar nuevas combinaciones para realizar modelos lo más reales posible respetando los principios de la física y de la mecánica.Con estas actividades se desarrollan las habilidades visoespaciales que permiten la correcta relación con el ambiente y el mundo que nos rodea.La mente intenta representar con la imaginación las relaciones y las distancias de las partes que aún no existen, contribuyendo al desarrollo de la creatividad.

Las actividades previstas presentan distintos grados de dificultad aptas para niños desde 7-8 años en adelante, considerando las características particulares y las tendencias individuales.

Una palanca de 1° género: tenazas

Automóvil con cambio mecánico y motor eléctrico Grúas con motor eléctrico

5

Barra doble 15 orifi cios pza. 4






Barra con pernos pza. 4

Barra con clavitos pza. 4

Reenvío angular pza. 2

Barra individual 15 orifi cios pza. 4






Módulo angular (alto) pza. 4

Módulo angular (bajo) pza. 2

Clavo corto individual pza. 32

Clavo largo individual pza. 32

Clavo corto doble pza. 32

Anillo largo pza. 24

Anillo corto pza. 24

Barra 1 larga 2,7 cm pza. 2






LISTA DE PIEZAS

6

Rueda dentada con 10 dientes pza. 1




Bobina pza. 1

Polea pza. 4

Gancho pza. 1

Manivela pza. 2

Volante pza. 1

Llanta pza. 4

Neumático grande pza. 4

Carrocería automóvil pza. 2

Cuerda (de 150 cm de longitud) pza. 1

Motor eléctrico pza. 1

Portapilas pza. 1

Elástico pza. 3

Neumático pequeño (para polea) pza. 4

Barra dentada pza. 1

ongitud) p

7

Barras ensambladas

Barras ensambladas

ACTIVIDADESAntes de empezar a construir las piezas, ¡observa bien cómo están hechos los componentes del kit! Si encuentras difi cultades, pide ayuda a un adulto.

¡ATENCIÓN! Durante las fases de montaje, los iconos indican cuando girar el modelo, cuando apretar las piezas y cuando utilizar la barra con clavitos o con pernos.

Barras ensambladas

¡ADVERTENCIA! • Para extraer correctamente los componentes del soporte es necesario girar sobre sí

mismo, manualmente, cada uno de los pequeños elementos, sin arrancarlo.

• Uniendo las barras a los distintos componentes como, por ejemplo, anillos, ruedas dentadas, etc., puedes comprobar tú mismo una mayor o menor resistencia y sujeción. Para conseguir una sujeción más adecuada solo tienes que modifi car la posición de entrada de la barra en el orifi cio del componente.

Girarel modelo

Las piezas han quedado apretadas

Barra con pernos

Barra con clavitos

¡Los dos clavos sirven para dar sujeción!

1 Superposición de dos barras

2 Superposición de barras con dos clavos

3 Conjunción de barras

X1 X2

X2 X2

X2 X3

• Leyenda:

180°

8

Barras ensambladas

Barras ensambladas

Barras ensambladas

4 Superposición de tres barras

5 Superposición perpendicular de barras

6 Superposición con una barra angular

X1 X2

X2X3

X2

X1X1

9

Modelo fi nal

Modelo fi nal

7 Construye un cuadrado con las barras

8 Superposición de cuatro barras

1:1

X4 X4

X4 X4 X23

3

3

3

10

Modelo intermedio

ensamblado

Modelo fi nal

9 Construye un paralelepípedo

1

2

X3

X8 X2

X2

X1

X8 X2

X2

11

Modelo fi nal

Modelo fi nal

10 Un puente con pocas piezas

12 Uso de las poleas

11 Las ruedas dentadas con la barra

La polea con la cuerda forma un mecanismo de poleas.

La polea con una llanta de gomase transforma en una rueda.

¡Pruébala como peonza!1:1

X4

X4X1

X1 26X1 41 X1 18

X1 4

2

26

41

184

4

X1 X1X1

X1 2

1:1 2

12

MÁQUINAS SIMPLES

Una máquina simple es un instrumento que permite equilibrar y superar la RESISTENCIA (peso, fuerza resistente = R) con la POTENCIA (fuerza del hombre = P).

• También las parejas de palancas respetan este principio.

• Las palancas se clasifican en función de la posición relativa de POTENCIA, RESISTENCIA y FULCRO.

MÁQUINAS SSIMPLES

FULCRO POTENCIARESISTENCIA

La palanca es una máquina simple compuesta por una barra rígida que puede girar alrededor de un punto fijo llamado fulcro.

PALANCAS

Ya en la antigüedad algunos de estos artefactos han permitido al hombre aumentar su fuerza y efectuar acciones particulares hasta realizar obras grandiosas que podemos admirar aún hoy en día. Carretilla

Tenazas

Cascanueces

Columpio

Balanza Mecanismo de poleas

13

Modelo fi nal

13 Construye una palanca de 1° género: tenazas

1

1:1

1:1

El FULCRO está entre la RESISTENCIA y la POTENCIA

2

1

3

3

1

X4

X1

X2

X8 X23

3

X1

X1

X2

X4 X2X2

31

14

Modelo fi nal

Modelo fi nal

14 Construye una palanca de 2° género: cascanueces

15 Construye una palanca de 2° género: carretilla

1:1

La RESISTENCIA está entre la POTENCIAy el FULCRO

1:1

X2

X2X2

X1 X4X2 X22

2

3

2

3

X2

X2

X2

X1

X4 X4

X1

X1

X2X2

3

X

La RESISTENCIA está entre la POTENCIA

y el FULCRO

15

16 Construye una palanca de 3° género: pinza

2

1

La POTENCIAestá entre la

RESISTENCIA y el FULCRO

1:1

X2X4

X1X2

3

3

Modelo fi nal

X2

X1

X3

X4

X1

X2X2

X1 3

16

Profundización científi ca: la ventaja mecánica con las palancasLa palanca es una máquina simple construida por el hombre con el fin de efectuar un trabajo reduciendo la fuerza empleada. Se han ejercido dos fuerzas sobre la barra: una la POTENCIA y otra la RESISTENCIA.Por tanto, usando la palanca, se produce una VENTAJA MECÁNICA que puede calcularse considerando también la longitud de los brazos de la POTENCIA y de la RESISTENCIA. En la palanca, las longitudes de los brazos corresponden a las distancias del fulcro.

ENSAMBLA Y EXPERIMENTA LAS PALANCAS

17 Construye el fulcro de las palancas y el peso

Leyenda: = brazo de la POTENCIA = brazo de la RESISTENCIA = fuerza de la POTENCIA = fuerza de la RESISTENCIA

CONDICIONES DE EQUILIBRIO x = x

VENTAJA MECÁNICA G = /

br

R

bp

P

br

R

bp

P

br R bp P

R P

FULCRO

1

X1

X4

X1X2

X3

X7

17

En las actividades n° 18-19-20 desplaza el fulcro y comprueba presionando con la mano, sobre el brazo de la POTENCIA, las diferencias que existen entre las palancas.

MONTAJEDEL PESO

18 Ensambla y experimenta una palanca favorable

Encuentra el equilibrio en este tipo de instrumento:coloca el peso (RESISTENCIA) en una parte de la palanca y presiona con la mano (POTENCIA) por la otra parte, presta atención a la presión que estás ejerciendo.

¡Observa la posición del fulcro!• El brazo de la POTENCIA es más largo.• La POTENCIA es menor que la RESISTENCIA.

1:1

2

Peso ensamblado

RESISTENCIA

POTENCIA

FULCRO

¡EXPERIMENTA!

X4X2

X2

X1 3

X1

3

3

3

X1

X2

X1

X1

X2

X1

X2 X2X1

X2

X1

X2

3 X2

Modelo fi nal

Nota: introduce en la barra del fulcro un anillo de sujeción de la palanca, tal y como se indica en la figura.

18

19 Ensambla y experimenta una palanca indiferente

20 Ensambla y experimenta una palanca desfavorable

Encuentra el equilibrio en este tipo de instrumento: pon el peso (RESISTENCIA) en una parte de la palanca y presiona con la mano (POTENCIA) por la otra parte, presta atención a la presión que estás ejerciendo. ¡Observa la posición del fulcro!• Los brazos son iguales.• La POTENCIA es igual a la RESISTENCIA.

Encuentra el equilibrio en este tipo de instrumento: pon el peso (RESISTENCIA) en una parte de la palanca y presiona con la mano (POTENCIA) por la otra parte, presta atención a la presión que estás ejerciendo.

¡Observa la posición del fulcro!• El brazo de la RESISTENCIA es más largo.• La POTENCIA es mayor que la RESISTENCIA.

RESISTENCIA

POTENCIAFULCRO

RESISTENCIA

POTENCIAFULCRO

Modelo fi nal

Modelo fi nal

X1

X1



¡EXPERIMENTA!

¡EXPERIMENTA!

19

21 Ensambla una balanza

22 Construye un columpio y experimentaun columpio y experimentaModelo fi nal

La balanza es una palanca de 1° género

X2

X2

X2

X1

X1

X4

X3

X3X6

3

X2

X2

X2

X2

X4X2

X6X1 3

X2 2

1:1 3

3

33

3

1:1 2

2

2

1

¡EXPERIMENTA!

20

Modelo fi nal

El columpio es una palanca de 1° género

X2X4

2

Arquímedes fue un gran científico del siglo III a.C. que experimentó con las palancas.

Nota: la palanca del columpio tiene que girar libremente alrededor del fulcro.

Ahora prueba tú: busca el equilibrio del columpio variando los pesos y las distancias del fulcro de la Resistencia y de la Potencia.

¡EXPERIMENTA!

21

RUEDAS DENTADASLas ruedas dentadas sirven para transmitir el movimiento entre ejes (barras) situadas de un modo particular; son los dientes los que dan el movimiento.• En una pareja de ruedas dentadas, si una gira en un sentido, la otra girará en el sentido contrario; de las dos

ruedas, una transmite el movimiento (rueda conductora) la otra lo recibe (rueda conducida).• Si queremos mantener el mismo sentido de rotación es necesario introducir una tercera rueda dentada entre las dos.• Con ruedas dentadas distintas, la más pequeña, que tiene pocos dientes, se denomina piñón, la otra con muchos

dientes, corona. Varias ruedas dentadas constituyen los engranajes.s, corona. Varias ruedas dentadas constituyen los engranajes.

1

Banco ensamblado

23 Ensambla el banco de pruebas para la rotación inversa

X2

X2

X4

X2

X12

22

2

4

1:1 4

3

1:1 3Modelo fi nal

Sentido contrario a las agujas del reloj

Sentido de las agujas del reloj

X1

X2

X1X1

X1 X1

43

X2 18

18

18

23

24 Construye y experimenta la rotación directa

Banco ensamblado en la actividad n° 23

1:1 4

4

1:1 3

3

3

X1

X2X1

X1X1X4

43

X3 18

18

1818

1

2

Modelo fi nal

Sentidohorario

Sentidohorario

24

25 Ensambla y experimenta el movimiento alternado


Modelo fi nal

4

1:1 4

4

2

1:1 2

2

12

26

41

X1

X1 X5X4

X1

X1

X2 4

X2 2

X126

41

X1

180°

25

26 Construye y observa una rotación de ángulo rectog

2

X3

X4 X2X4

1


1:1 3

63

18

18

Modelo fi nal

Las dos ruedas dentadas deberán encajarse formando un ángulo recto, con las dos barras casi en contacto.

1:1 6

X1

X1X2

X5 X2 X1

X1 3

X2 18

6

X1

3

180°

26

27 Ensambla una transmisión verticalambla una transmisión vertical

3

X1

X1

X2

X2 X4

Modelo fi nal

1:1 4

4

1:1 2

2

X1

X1X2X1

X1 2X1 4

X1

10

41

41

10


1

2

180°

180°

27

RELACIÓN DE TRANSMISIÓN

28 Construye una transmisión vertical-horizontal

2

1:1

2

2

Modelo fi nal


1

X2

X1 2

X1

26

26

Observa atentamente las ruedas dentadas cuando giran y compara las vueltas que dan las distintas ruedas. Cuando la rueda más grande ha efectuado una vuelta, la más pequeña ya ha completado 4. En este caso, para tener confi rmación de ello, puedes hacer la división o la relación entre el número de dientes de las dos ruedas dentadas.Ejemplo: cómo calcular la relación de transmisión.

41 dientes (rueda más grande)

10 dientes (rueda más pequeña)= 4,1 vueltas

28

29 Una antigua máquina bélica: el ariete

X2X2

2

3

3

3

5

2

1:1 3 1:1 2

11

1:1 5 1:1 1

X2

X1

X3

X1

X1

X3X2

X2

X2

5

12

3

X1

41

41

26

g q

X2

X1

Parte delantera1

29

3

4

3

1:1 3

3

4

X2X6

X4

X1

X1

X4X

Modelo fi nal

Parte

delantera

1:1 4

X1

X1

X1

X3X10

X2

X1X1 4X2 3

30

30 Construye una catapulta

X2

X2

X4 X2X2

1

2

X4

X2X1 X115

5

1:1 5

Noticias técnicas y curiosidades

III siglo a.C.Arquímedes perfeccionó la catapulta, una máquina de guerra que ya existía en Grecia, en la época de Alejandro Magno.Esta máquina de torsión conseguía la energía tensando bandas de cuerdas y de cabellos que, al soltarse, impulsaba hacia delante el brazo de la catapulta lanzando grandes piedras.

Profundizacióntécnico-científica

Fue un proyecto derivado del estudio de la física y de las matemáticas.El tamaño de las bandas elásticas (cuerdas de tensión) dependía de la relación con el peso de las piedras y la distancia del objetivo a alcanzar (tirada).

31

3

4

1:1

1:1

1:1

Modelo fi nal

X2X3

X2X2X2

X6

3

X1 2

3

3

3

32

2

3

6

1:1 6

X1

X1X1

X2X4

3

6

laboratorio de mecÁnica construcciones 1 30

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