Werbung
centro y el punto de apoyo es la rueda. El esfuerzo se aplica en los mangos,
permitiendo a la persona levantar la carga y moverla fácilmente. Construye el
modelo con el brazo descansando en un extremo del punto de apoyo y coloca
una rueda en el centro. Levanta el otro extremo del brazo para demostrar este
principio (figura 4C). Observa cómo se levanta la carga en la misma dirección
que el esfuerzo aplicado.
En la palanca de tercera clase, el punto de apoyo también está situado en un
extremo, pero esta vez el esfuerzo aplicado está en el centro, entre el punto de
apoyo y la carga. Una caña de pescar es un ejemplo de este tipo de palanca. En
la pesca con caña, el brazo de la persona hace de punto de apoyo, el esfuerzo
se aplica en el centro del brazo de la palanca y la carga está al final del hilo
de pescar. La carga se mueve en la misma dirección que el esfuerzo aplicado.
Construye el modelo con el brazo de la palanca descansando en un extremo
del punto de apoyo y coloca una rueda en el otro extremo. Levanta el centro
del brazo de la palanca para demostrar una palanca de tercera clase (figura
4D). Observa cómo se levanta la carga en la misma dirección que el esfuerzo
aplicado.
Rueda y eje (figura 5)
Una rueda y su eje es una de las máquinas sencillas más comunes y útiles.
Su finalidad es mover objetos de un sitio a otro con muy poco esfuerzo. El
movimiento se ejerce haciendo rodar un objeto mientras la rueda gira en el eje.
Demuestra este principio creando el modelo del pomo de puerta (figura 5C).
Haz girar la rueda hacia delante y hacia atrás y observa cómo se mueve el eje.
La rueda y el eje están formados por una rueda con una varilla, llamada eje, en
su centro. Los coches, los engranajes de un reloj, las carretillas y los pomos de
las puertas son algunos ejemplos en que se pueden encontrar una rueda y un
eje.
Practica con la rueda y el eje creando el modelo de coche (figura 5E). Coloca
un objeto pesado encima del coche y hazlo rodar sobre una superficie. Observa
qué poco esfuerzo se necesita para hacerlo. Ahora, coloca el mismo objeto
sobre la misma superficie sin el coche. Desplaza el objeto empujándolo sobre
la superficie. Notarás que se necesita más esfuerzo para mover el mismo objeto
y desplazarse la misma distancia.
Definiciones
Esfuerzo
Cantidad de fuerza aplicada para mover un objeto
Fuerza
Toda acción de empujar o tirar de un objeto
Punto de apoyo
El soporte sobre el que descansa una palanca mientras se mueve o eleva un
objeto
Plano inclinado
Superficie plana que mueve un objeto de un nivel a otro con menos fuerza
recorriendo una distancia mayor
Palanca
Una barra, un brazo u otra superficie que descansa en un punto de apoyo y
levanta objetos con menos esfuerzo
Carga
Objeto que se mueve
Máquina sencilla
Una máquina que está formada por muy pocas o por ninguna pieza móvil que
facilita el movimiento de un objeto
Polea
Una cuerda o un cable sobre una rueda o conjunto de ruedas que cambia la
dirección de la fuerza aplicada a un objeto para que éste sea más fácil de mover
Cuña
Formada como mínimo por un plano inclinado, aunque normalmente por dos
planos unidos, para formar un borde puntiagudo que divide o separa un objeto
Rueda y eje
Una rueda con una varilla, llamada eje, colocada en el centro de una rueda que
gira para poder mover objetos
Trabajo
Cantidad de fuerza ejercida multiplicada por la distancia recorrida por un
objeto
8
Machines simples
Les machines simples, une part importante de notre vie quotidienne, simplifient
les tâches comme pour lever, tirer et pousser des objets. Grâce aux machines
simples, une personne dépense moins d'énergie et d'effort pour accomplir
une tâche. Par exemple, lever un carton lourd pour le mettre dans un camion
nécessite une force et des efforts plus importants que de pousser ce même
carton sur un plan incliné. Les machines simples peuvent aussi réduire la
quantité de force nécessaire pour déplacer un objet ou changer la direction ou
la distance de la force requise.
Ce kit comprend 63 composants pour construire cinq machines simples :
une poulie, un plan incliné, un coin, un levier et une roue et un axe. Chaque
machine est conçue pour réduire la force et les efforts à sa manière.
Poulie (figure 1)
Une poulie a pour fonction principale de changer la direction d'une force
appliquée, qui, à son tour, réduit l'effort et la force nécessaire pour déplacer un
objet. Appliquer une force vers le bas sur une poulie aura pour effet de déplacer
un objet vers le haut. Faites la démonstration de ce principe en enroulant la
ficelle et le crochet du bloc de 10 g sur une roue de poulie et tirez le crochet
vers le bas (figure 1F). Remarquez comment le bloc se déplace vers le haut,
lorsque le crochet est tiré vers le bas. La force appliquée change la direction
dans laquelle le bloc se déplace et facilite sa montée.
Imaginez un ouvrier du bâtiment qui essaie de pousser un grosse poutre
jusqu'en haut d'un bâtiment. Il serait plus facile de lever la poutre à l'aide d'une
machine dotée d'un système de poulie.
Une poulie consiste en une corde ou un fil qui se déplace sur une roue ou un
système de roues. Les exemples de poulie dans la vie réelle incluent les mâts
de drapeau, les grues de construction, les stores de fenêtre et les anciens
ascenseurs.
Faites des expériences avec le modèle de la poulie en changeant la direction,
la quantité ou la taille des roues (figure 1G). Ajoutez des rondelles au bout du
crochet. Combien de rondelles faut-il pour déplacer le bloc de 5 g et le bloc
de 10 g ? L'effort change-t-il lorsque la ficelle passe sur plus ou moins de roues
? Comment la direction change-t-elle ? Faut-il un effort supplémentaire ou
moindre lorsque l'on utilise des petites ou des grandes roues ? L'effort change-
t-il lorsque les roues sont positionnées différemment ? Comment la direction
change-t-elle ?
Plan incliné (figure 2)
Un plan incliné a pour objectif principal de déplacer un objet à une certaine
hauteur en le tirant ou en le poussant avec moins d'effort et de force sur une
distance plus importante. Faites la démonstration de ce principe en tirant le
bloc de 10 g sur le plan incliné (figure 2B). Posez ensuite le bloc sur la table et
soulevez-le directement à la même hauteur. Observez combien il est plus facile
de tirer le bloc sur le plan incliné que de le lever directement. Il faut tirer le bloc
sur une distance plus importante, mais le plan incliné facilite le processus.
Imaginez une personne chargeant des cartons en les levant directement du sol
pour les poser dans un camion. Il serait plus facile de transporter ou de pousser
ces cartons sur une rampe. Même si la distance est plus importante, un plan
incliné nécessite moins d'effort qu'un levage manuel.
Un plan incliné consiste en une rampe menant à un autre niveau. Des exemples
de plans inclinés dans la vie réelle incluent les escaliers et les toboggans.
Faites des expériences avec le plan incliné en changeant sa hauteur (figure 2D).
Un plan incliné plus haut nécessite-t-il un effort plus ou moins important ?
Lâchez simultanément une bille de la même hauteur que le plan incliné à côté
de ce dernier et une autre bille sur le plan incliné. Quelle bille arrive la première
en bas ? Une force moins importante étant nécessaire pour accélérer la bille sur
le plan incliné, cette bille devrait arrivé en bas en dernier.
Coin (figure 3)
L'objectif d'un coin est de diviser ou de séparer des objets en deux ou plusieurs
morceaux en insérant un plan incliné tranchant dans un autre objet. Faites la
démonstration de ce principe en insérant le coin entre deux bases raccordées
par des élastiques (figure 3B). Observez comment l'espace entre les deux bases
augmente lors de l'insertion du coin.
Imaginez l'avant d'un bateau fendant les vagues. L'avant pointu, similaire à un
coin, permet au bateau de se déplacer plus facilement. Le bateau aurait plus de
mal à fendre les vagues si l'avant était une surface plate.
Un coin consiste en au moins un, mais généralement deux plans inclinés
assemblés. Des exemples de coin dans la vie réelle incluent les couteaux, les
haches, les burins et les avants de bateau.
FR
Werbung
