Área 01
Mecánica
Fuerzas, movimiento y energía: las reglas que hay detrás de cada máquina
La mecánica explica por qué las cosas se mueven, aceleran, frenan o se quedan quietas. Es la base de casi todas las máquinas.
Lo que aprenderás
- Qué es una fuerza y cómo se combinan las fuerzas
- Cómo ayuda la fricción y cómo puede estorbar
- Cómo las palancas, las poleas y las rampas facilitan el trabajo
- Cómo la energía pasa de una forma a otra
Experimentos de ejemplo
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Haz rodar un carrito por rampas con distinta inclinación y compara su velocidad.
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Mueve el punto de apoyo de una palanca y encuentra la fuerza más pequeña que levanta una carga.
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Cambia la superficie bajo un bloque y observa cómo la fricción cambia su movimiento.
Cosas que puedes construir
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Una rampa con un carrito y un tope
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Una palanca que levanta una carga pesada
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Un sistema sencillo de poleas
Estos ejemplos muestran el tipo de trabajo de esta área. Las lecciones publicadas pueden ser diferentes.
Prueba un pequeño modelo
Estos pequeños modelos se ejecutan aquí mismo, en tu navegador, y siguen funcionando sin conexión una vez cargada la página. Son modelos didácticos simplificados, no el motor de simulación de MEKALUMI.
Consejo: arrastra el engranaje de la izquierda para girarlo a mano.
Tren de engranajes
Cambia el número de dientes de cada engranaje. Observa cómo cambian la velocidad y la fuerza de giro.
- Relación de transmisión
- 1 : 2
- Velocidad de salida
- 15 rpm · 2 veces más lento
- Fuerza de giro
- × 2
- Sentido de giro
- Contrario al del motor
Cuando un engranaje pequeño mueve uno grande, el grande gira más despacio pero con más fuerza. Los cabrestantes, las bicicletas y los relojes usan esta idea.
Modelo: engranajes ideales, sin fricción ni deslizamiento. Velocidad del motor: 30 rpm.
Lo que simplifica la simulación
- Normalmente los objetos se consideran perfectamente rígidos: no se abollan, no se agrietan y no se desgastan.
- La fricción y la resistencia del aire siguen fórmulas sencillas; el mundo real es más complicado.
Toda simulación simplifica la realidad. Saber cómo lo hace forma parte de aprender ingeniería.
Relación con las asignaturas escolares
Física, matemáticas (ángulos y proporciones), educación física
Conexiones con otras áreas
La mecánica es la base de la cinemática, las estructuras y la robótica.
Conviene saber
Se dice que Arquímedes afirmó que, con una palanca lo bastante larga y un lugar donde apoyarse, podría mover la Tierra.