TRABAJO Y POTENCIA I. La energía, en sus diversos tipos, se utiliza en las máquinas, las cuales transforman la energía que reciben en otra u otras. Un secador, por ejemplo, recibe energía eléctrica y produce energía mecánica, calor y sonido. El trabajo. Es la energía que se debe aplicar a un cuerpo o a una carga para conseguir que se mueva o modifique su forma o estado. Él trabajo es energía que se traspasa, se mide en Julios. Un Julio es la energía que se debe comunicar a un cuerpo que pese 100 gramos para elevarlo 1 metro en vertical. No debemos confundir trabajo y esfuerzo. Si realizamos una fuerza sin lograr ninguna modificación hacemos un esfuerzo, pero no un trabajo. Si al realizar una fuerza logramos una modificación hacemos esfuerzo y realizamos trabajo.
TRABAJO Y POTENCIA II. La potencia, es la cantidad de trabajo que una máquina es capaz de producir en un tiempo determinado. Potencia = Trabajo/Tiempo. La energía necesaria para hacer un trabajo es la misma, pero según con qué máquina se haga se precisará más o menos esfuerzo y se hará en más o menos tiempo. La potencia se mide en watios. Un watio es la potencia necesaria para hacer un trabajo de un julio durante un segundo. El rendimiento. Las máquinas precisan que se les suministre energía para que puedan producir trabajo. En todas las máquinas se pierde algo del trabajo aplicado. El rendimiento es la relación entre el trabajo útil que proporciona una máquina y la energía que se le debe suministrar para para que lo proporcione. El rendimiento se expresa en % y se representa con la letra µ. µ = Trabajo útil/Energía suministrada. Una máquina es mejor cuanta mayor potencia y mayor rendimiento tiene.
MOTORES I. Los motores. Son dispositivos que transforman cualquier tipo de energía en energía mecánica. Motores eléctricos. Se usan en la mayoría de los electrodomésticos, máquinas herramientas, ascensores. Usan electricidad de la red eléctrica o de pilas y baterías. Motores de combustión. Se emplean en automóviles, motos, barcos, aviones, etc. Utilizan la energía que se desprende al quemar o explosionar un combustible.
MOTORES II. Los motores. Son dispositivos que transforman cualquier tipo de energía en energía mecánica. Motores de resorte. Aprovechan para su funcionamiento la elasticidad de algunos materiales. Son ejemplos de estos motores los relojes de cuerda, las cajitas de música, etc. Ruedas hidráulicas. Transforman la energía del agua que circula, al golpear contra las palas o álabes de la rueda, en la rotación de un eje. Se han usado y se usan para moler grano, elevar agua, golpear, etc.
MOTORES III. Los motores. Son dispositivos que transforman cualquier tipo de energía en energía mecánica. Las turbinas hidráulicas. Aprovechan el movimiento del agua, pero están sumergidas en ella. Son usadas en las centrales hidroeléctricas. Las turbinas constan de canal de admisión, por donde penetra el agua; distribuidor que encauza el agua hacia el elemento móvil; y rodete que es el elemento que dispone de las palas que giran. El molino de viento. Aprovechan la energía del viento para trabajos como bombear agua, mover barcos, moler grano, etc. Los molinos suelen ser orientables para aprovechar el viento aunque cambie de dirección
MOTORES DE FLUIDOS I. Las máquinas hidráulicas. Son máquinas capaces de multiplicar una fuerza gracias a las propiedades de los fluidos. Cuando presionamos en un fluido, la presión se transmite con la misma intensidad a todos los puntos del fluido de forma instantánea. Si tenemos dos cilindros iguales con sus émbolos, unidos por un tubo que contiene líquido, al presionar en uno conseguimos que el otro se eleve la misma distancia que hemos hecho bajar al primero. Si uno de los cilindros tiene una superficie nueve veces menor que el otro, al presionarlo la presión se transmite al mayor en todos sus puntos. La fuerza conseguida en el mayor es nueve veces mayor que la realizada, ahora bien, el mayor se desplaza un espacio nueve veces menor.
MOTORES DE FLUIDOS II. Las bombas hidráulicas. Son máquinas usadas para impulsar los fluidos, ya sea para elevarlos o para transportarlos a otro lugar. Hay varios tipos de bombas hidráulicas. Bombas de pistón. Tiene forma de cilindro con un pistón en su interior que al subir y bajar bombea el líquido. Constan de dos válvulas para la entrada y salida del líquido. Bombas centrífugas. Son más o menos cilíndricas con un orificio de entrada en el centro de la base y otro de salida en la pared lateral. Disponen de un rotor con paletas accionado por un motor. Al girar el rotor se aspira el agua y las paletas la impulsan hacia la salida. Bombas rotativas. Contienen dos rotores engranados entre sí. Los rotores giran a igual velocidad pero en sentido contrario. Al girar impulsan el líquido.
MOTORES DE FLUIDOS III. El aire comprimido. El aire también puede transmitir la presión como los otros fluidos, pero también se puede comprimir por lo que ocupa menos espacio. Máquinas neumáticas. Son las que aprovechan la fuerza del aire comprimido. Se usan para fabricar máquinas herramientas, mecanismos de apertura y cierre en autobuses, atracciones de feria, etc. Compresores. Son máquinas que se utilizan para comprimir el aire que luego usan las máquinas neumáticas. Disponen de una bomba que comprime el aire y un depósito que lo almacena ya comprimido.
MOTORES TÉRMICOS I. Obtienen la energía necesaria a partir del calor de una combustión. El calor es absorbido por un gas que se expande y, entonces, pone en movimiento la máquina. Motores de combustión externa. Generan vapor con el calor y el vapor a presión mueve los mecanismos. La máquina de vapor es un ejemplo. Motores de combustión interna. Aprovechan la expansión de los gases producidos por una explosión que se produce en su interior. El motor de cuatro tiempos es un ejemplo.
MOTORES TÉRMICOS II. Motor de cuatro tiempos. Es uno de los motores más utilizados en automoción. Dispone de uno o más cilindros con un émbolo en su interior que se mueve impulsado por la explosión del combustible dentro del cilindro. El émbolo o pistón transmite el movimiento a una biela y de ahí a los otros mecanismos. Los cuatro tiempos son : admisión, compresión, explosión y escape.
MOTORES TÉRMICOS III. La turbina de gas. Es un motor térmico rotativo de combustión interna. Consta de compresor, cámara de combustión, turbina y conducto de salida. Se emplean en la producción de electricidad y en la propulsión de aeronaves. Los reactores. Son un tipo especial de turbinas de vapor usadas en aviones y cohetes. Se basan en el principio de la acción y reacción. La acción es la fuerza de los gases al salir y la reacción, que es la que impulsa la nave, es la que causa el aire exterior al rechazar el empuje del gas expulsado
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