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Tema 6.
1. Energía. Trabajo. Potencia.
● La energía es la capacidad de un sistema físico para producir un trabajo.
● W = E● La unidad es el Julio . J = N . m (Julio = Newton. metro)
● El trabajo W = F . d ● La enegía de un sistema ni se crea ni se
destruye, se transforma .● Potencia● Su unidad es el vatio (W)
P=W (trabajo)t (tiempo)
2. Fuentes de energía
● Una fuente de energía es la materia o el proceso por el cual se obtiene energía.
● Pueden ser renovables o no renovables.● Fuentes de energía no renovables:
a. El petróleo (mezcla de HC).
b. El carbón (mayoritariamente formado por C)
c. El Gas Natural ( mayoritariamente metano)
d. Minerales radiactivos ( minerales de uranio :plechbenda)
3. Fuentes de energía renovables
● a. Eólica .- Tranforma la energía cinética del viento en energía eléctrica (DC).
● b. Solar .- se aprovecha la luz y el calor del sol.a. Fotovoltáica. Radiación en eléctrica (DC)
b. Termosolar. Energía térmica en eléctrica (AC)
● c. Hidráulica .- Tranforma la energía potencial en energía eléctrica (AC).
● d. Biomasa .- Sustancias naturales que se usan como combustibles o para obtener un nuevo tipo de éstos (biodiesel, bioetanol y biogas).
4. Máquinas
● Una máquina es aquel dispositivo que transforma energía. Para que funcione, necesita una energía primaria y la convierte en energía mecánica.
● Las máquinas térmicas son aquellas que la energía primaria es el calor procedente de una combustión.
● Este calor permite alterar el estado de un fluido llamado fluido motor.
● Si el fluido motor es el combustible, el dispositivo se denomina motor. Si el fluido motor no es el combustible, se habla de máquina.
5. Mecanismos
● Son dispositivos que transforman fuerzas y movimientos.
● La fuerza es toda causa capaz de deformar un sistema material o transformar su estado de movimiento consiguiendo una aceleración. Se mide en Newton (N) o en Kilogramos (Kg ) .
● 1 Kg = 9,8 N.
● Los mecanismos se diferencian en tres clases:
a. Mecanismos que transforman fuerzas (palanca y poleas)
b. Mecanismos que transforman velocidades(poleas y engranajes).
c. Mecanismos que transforman tipo de mivimientos:
piñón-cremallera , biela-manivela y leva-barra seguidora.
6. La palanca.Está compuesta de una barra rígidaEstá formada por tres elementos esenciales : F (Fuerza aplicada), R (Resistencia o carga elevada) y f ( fulcro o punto de apoyo).
Fórmula :F . X=R .Y
R
F
Y
X
f
Tipos de palancas
● a. Primer género. La disposición es : R – f – F
ejemplo : pinzas de la ropa, tijeras, balancín.etc.
● b. Segundo género.La disposición es : f – R – F
ejemplo: una carretilla con el eje de la rueda en el extremo. Un cascanueces.
● c. Tercer género. La disposición es : f – F – R
Ejemplo : unas pinzas quirúrgicas
Polea fija
Poleas fíjas y movilesPolea fija. El eje gira y no se desplaza.Polea móvil. El eje gira y se desplaza.
VM (Ventaja mecánica).
VM = R / F
F = R / 2
VM = 2 F
Mecanismos que transforman velocidades
M
RT , Relación de transmisión
RT = n2 / n
1 = d
1 / d
2
Engranajes
M
M
Z1
Z2
n1 n
2
RT = n2 / n
1 = z
1 / z
2
Sinfín-corona
M
Trannsmite movimiento de rotación en ejes que se cruzan.El Sinfín posee un único diente z
1 = 1
RT = n2 / n
1 = 1 / z
2
z2 , es el número de dientes de la corona.
Mecanismos que transforman el movimiento
● a. Movimiento circular en lineal : Tornillo-tuerca.
Piñón-cremallera.● b. Movimiento circular en alternativo regular: Biela – manivela
Biela- excéntrica.● c. Movimiento circular en alternativo irregular:
Leva – barra seguidora.
● Otros elementos : Cigüeñal .- es un árbol de manivelas.
Motores.● Son dispositivos que transforman un tipo de
energía(energía primaria) en energía mecánica: energía cinética de rotación en el eje.
● Cuando la energíaq primaria es la eléctrica, el motor es eléctrico.
● Cuando la energía primaria es el calor procedente de la combustión y la expansión de los gases resultantes, el motor es térmico.
● Los motores térmicos pueden ser:
a. De combustión externa. El combustible es diferente al fluido motor; ejemplo la máquina de vapor.
b. De combustión interna. El combustible es el fluido motor; por ejemplo los motores de explosión y de combustión.
Máquina de vapor.
Motor de explosión de 4 tiempos
Motor a reacción