EDUCACIÓN TECNOLOGICA

2do. AÑO

Prof. FERREYRA GABRIELA

INSTITUTO ESPIRITU SANTO

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Apertura de la Unidad

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A B C

INDICE

APERTURA DE UNIDAD N°3 Objetivos y contenidos

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Esquema conceptual de la Materia

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Introducción

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Herramientas

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Herramientas de corte

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Herramientas sujeción

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La seguridad en el trabajo

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El ambiente laboral

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Elementos de seguridad

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Normas de Higiene y Seguridad en el trabajo

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Instrumentos de medición

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Mecanismos

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Características Sistemas Mecánicos

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Diferentes formas de Energía

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Energía Básica

33

El calor

33

Energías Tradicionales

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Energías Alternativas

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3

Revisión de la Unidad

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Actividades de Autoevaluación

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Notas

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Criterios de Evaluación de la Unidad

43

Indicadores de evaluación de la Unidad

44 49

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UNIDAD N° 3 Herramientas Maquinarias Energía

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3 Unidad

Objetivos y Contenidos Al finalizar esta unidad, estarás en condiciones de alcanzar los siguientes Objetivos:  Identificar las principales herramientas empleadas para la fabricación de los productos    

tecnológicos y sus características Describir como se desarrollaron las herramientas y cuáles son las más usadas en carpintería y en jardinería. Reconocer cómo fue evolucionando el empleo de la energía a lo largo del tiempo Señalar cuáles son los elementos constitutivos de las máquinas Verificar las características de los instrumentos de precisión.

Los contenidos para analizar son:           

Concepto de herramientas Características Tipos de herramientas Las maquinas Fuentes de energía Los motores Mecanismos de transmisión de los movimientos Las herramientas de las máquinas Los dispositivos de control Instrumentos de medición Instrumentos de precisión

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ESQUEMA CONCEPTUAL DE LA UNIDAD N°3

Recursos Tecnológicos

TECNOLOGÍA

HERRAMIENTAS S

MAQUINARIAS

Características Origen Características

Tipos Características Usos

Energías tradicionales

Ventajas

Energía Energía Alternativas

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Introducción El hombre primitivo, en algún momento encontró un objeto, como un gran hueso de animal o una rama de árbol, que utilizó como herramienta para mover una piedra, defenderse de otros hombres o cargar algún animal que había cazado. Hoy, en el comienzo del tercer milenio, el hombre dispone de una infinidad de herramientas que le sirven para conducir un automóvil o un avión, diagnosticar enfermedades, predecir terremotos, construir caminos y puentes, o fabricar graciosos juguetes. Veamos cómo son las herramientas más comunes y en qué se basa su funcionamiento.

¿Excelentes “ayudantes”? Hace miles de años el hombre ya conoció los beneficios de una herramienta, algo que nos permite realizar un trabajo más eficiente con la menor energía. A lo largo del tiempo, has herramientas han evolucionado, el hombre las ha creado de distintas formas y materiales, cada vez más eficientes para realizar las tareas más diversas. Muchas de esas herramientas ayudan en las tareas cotidianas de una casa, y solemos encontrarlas en la cocina, en el garaje o en la biblioteca. Cada utensilio o herramienta tiene un diseño ideal para la tarea que se ejecutará. Una herramienta optimiza la tarea que se realiza porque:  

Se tarda menos tiempo. Se gasta menos energía.

En ocasiones, podemos reemplazar ciertos utensilios y herramientas por otros, incluso, en culturas distintas, se utilizan diferentes utensilios con el mismo propósito. Por ejemplo, en Oriente, el arroz se come con palillos mientras que en el Occidente se emplea el tenedor.

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Herramientas y Máquinas Manuales En esta unidad veremos las herramientas más comunes que podemos encontrar en nuestra casa o el taller de la escuela, y las técnicas necesarias para su uso correcto. De acuerdo con su uso, llevan distintas denominaciones, como herramientas de corte, de sujeción, etc.

Veamos el siguiente video:

http://www.youtube.com/watch?v=vZDIfadHTPM

 

Observa las imágenes anteriores, mira el video e investiga, la necesidad que tenía la persona que las creó en cada caso. Reflexiona y discute en el foro, de acuerdo a las características de las mismas determina la función que cumplen cada una de ellas y ¿Cómo podrías crear alguna clasificación?

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HERRAMIENTAS DE CORTE PINZAS Y ALICATES Son herramientas que tienen dos brazos, para que la mano del ejecutante las accione con fuerza y seguridad. Pueden estas desnudas (metal) o recubiertas con PVC, que les proporciona aislamiento término y eléctrico. En los extremos se encuentras mordazas que contienen filos para corte y superficie plana para sujeción. También tienen superficies curvas, lisas o ranuradas, según sean del tipo de ajuste o ajuste y corte. En el centro existe una articulación unida con un remache o tornillo, que va a determinar el grado de abertura de la pieza.

LLAVE INGLESA

Se ajusta a distintos objetos de diferentes tamaños por medio de un tornillo sinfín que se encuentra entre las mordazas y su único mango, desnudo

TENAZA Es similar a las anteriores; termina en un pico redondeado, con dos filos grandes y no presenta aislamiento para voltaje. Se la suele utilizar en corte y ajuste de alambres.

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HERRAMIENTAS DE CORTE TIJERAS Y TRINCHETAS Las tijeras son herramientas de corte con dos brazos móviles, unidos en el centro por un remache o tornillo. Los brazos se deslizan o mueven uno sobre otro. Estos brazos terminan en cuchillas afiladas. Uno de los extremos termina en punta y el otro en un orificio para poner el dedo y mover el brazo sobre el punto de apoyo (remache). En general, las tijeras se fabrican con acero, y las cuchillas de los brazos pueden ser lizas en zigzag, curvas, etc. Las trinchetas son cuchillas de acero que se deslizan sobre una cubierta de plástico. Tienen una pequeña traba que sirve para sujetar la cuchilla. Se utilizan para cortar piezas largas con bordes rectos.

Técnica de corte Consiste en separar el material en dos o más partes, por medio de distintas herramientas preparadas para esta técnica. DESTORNILLADOR

Técnica Atornillado consiste en unir dos o más piezas, iguales o distintas, con la facilidad de poder desacoplarlas, como ocurre en el clavado

Herramienta que tiene un mango de madera o de plástico (suele ser asilante para determinado voltaje) y una pieza de acero que termina en forma plana o estrellada (Phillips). El destornillador ajusta las piezas con tornillos. Los tornillso son elementos metálicos con una cabeza ranurada o estrellada, lisa (fresada) o esférica; presentan a lo largo una forma de hélice sobresaliente, que le facilita penetrar en la superficie que se va a atornillar.

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HERRAMIENTAS DE SUJECIÓN PRENSA Tipo C

Tiene un brazo con un tope fijo en su parte inferior y, en la parte superior, un tornillo que ajusta las piezas entre ellas o a la mesa de trabajo.

Técnica de Sujeción Consiste en retener un objeto o un material con el fin de aplicarle otra técnica, como pegar, cortar, aserrar o ensamblar. MORZA

Es una herramienta que tiene dos grandes mordazas, que se unen o se separan por acción de un tornillo sinfín, accionado por un brazo de palanca.

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HERRAMIENTAS DE SUJECIÓN SERRUCHOS Tienen un mango de madera al cual se ajusta una hora de acero con dientes a lo largo del borde inferior. Ideal para corte de maderas duras

Técnica de Aserrado o serrado Consiste en el corte de un material por medio de una herramienta con superficie de corte dentada SIERRAS Son herramientas con un mango en el cual está fijo un arco con dos extremos. Entre los extremos del arco se coloca, tensada por una tuerca mariposa, una hoja de sierra. La hoja de sierra es de acero y, en las dentaduras, de un material soldado, conocido como acero rápido. Según el espesor de la pieza y el material que la constituye, se recomienda un tipo de dentado TPI (número de dientes por pulgadas)

MARTILLO Herramienta formada por una capeza metálica de hierro o acero y un mango de madera ara poder sostenerlo y clavar. Existen distintos tipos de martillos Martillo de peña Con cabeza cuadrada, termina en un borde extremo fino

Martillo de uña Con cabeza con una uña que sirve para extraer clavos como una tenaza

Martillo de bola Con cabeza cilíndrica en un extremo y, en el otro, semiesférica. Ideal para trabajar chapas.

Técnica del Clavado Consiste en unir dos piezas de igual material (madera con madera) o dos piezas de distinto material, por ejemplo madera / cartón, madera / plástico, madera / tela, madera / aglomerado, etc. Con clavos, chinches, grapas o tachuelas.

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PINCEL

PISTOLA PEGADORA

Herramienta de madera o plástico, y latón, que sujeta un manojo organizado de cerdas. Con el pincel se pueden extender materiales como pintura y/o pegamentos.

Es una máquina que tiene una resistencia térmica que rodea un tambor de aluminio, por el interior de éste pasa una barra de pegamento plástico que se derrite y sale por la punta, listo para pegar distintas superficies. Tiene un gatillo que hace avanzar la barra cilíndrica de pegamento.

Ve a la guía de Trabajos Prácticos N° 3 y resuelve la consigna del punto 1

Las herramientas utilizan como fuente de energía la energía muscular del hombre y los animales o la energía de una máquina. Es preciso utilizar correctamente las herramientas, con los materiales que corresponden y con los fines para las que fueron creadas. De esta forma se ahorra tiempo, se obtiene productos de mejor calidad, no dañamos la herramienta y evitamos accidentes.

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LA SEGURIDAD EN EL TRABAJO ¿Conocemos las señales de nuestro ámbito laboral? ¿Las respetamos? ¿Sabemos cómo conducirnos ante un accidente laboral? ¿Usamos las herramientas correctamente? ¿Qué condiciones debemos cumplir para realizar una tarea específica? ¿Nuestro lugar de trabajo cumple las condiciones necesarias de aireación, iluminación y confort? Es muy importante conocer lar normas de seguridad e higiene para protegernos ante cualquier problema que pueda surgir.

Normas básicas de seguridad Cuando usamos herramientas y materiales peligrosos, debemos tener cuidado y hacerlo con la técnica apropiada en cada caso. Veamos cuáles son algunas de ellas 

Uso de sierras y serruchos o No retirar la vista de la pieza trabajada mientras se esté aserrando. o No descuidar la pieza, ésta debe estar bien sujeta a una prensa y/o morsa. o Elegir el dentado correcto, para evitar que al aserrar se trabe y puedan desprenderse la hoja de la sierra o partículas de la pieza. o Usar máscaras para los ojos o La pieza para cortar debe estar a la altura de las manos del operario, para que el corte sea seguro y cómodo.

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





o Rotar la pieza si es circular, para que la sierra o serrucho no se trabe en el interior del corte. Uso de formones o Manejar el formón con ambas manos o Sacar el material progresivamente o Nunca poner una mano delante cuando se trabaja con la otra mano o Evitar cortes en las manos y las muñecas Uso de martillos o Fijar suavemente el clavo a la superficie donde se a clavar o Una vez realizado esto, retirar la mano y martillar con fuerza o Tomar el martillo por el extremo del mango y no cerca de la cabeza, para poder lograr un mejor golpe y evitar accidentes o No jugar, gesticular y/o hablar con el martillo en la mano, para evitar lastimar o lastimarse

Uso de máquinas o Cuando las máquinas son eléctricas, tener cuidado con las descargas y la instalación, así como con los cables sueltos en el lugar de trabajo o En general, tener las siguientes precauciones:

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

a. Forma de fijación de las maquinas especialmente si son manuales, como perforadoras, amoladoras, lijadoras, etc. b. Observar con atención la tarea para evitar cortes c. Usar antiparras y/o guantes para prevenir cortes, lastimaduras, o la incrustación de partículas en ojos, manos y/o brazos d. Usar protectores para los oídos e. Usar vestimentas adecuadas que no tengan elementos que puedan engancharse en la máquina. Del mismo modo, si el operario tiene cabello largo, debe usar vincha, gorro u otro elemento para sujetarlo. Uso de alicates y pinzas o Tener cuidado con los materiales aislantes, en caso de usarse en equipos eléctricos de altos voltajes o No corar materiales con grandes superficies, pues pueden saltar ante el corte y lastimar las manos. o No utilizar los distintos tipos de pinzas y alicates para trabajos inadecuados.

Veamos los siguientes videos http://www.youtube.com/watch?v=gkQMyFvEr4A&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=fj7e-uE_5NY&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=GelAQOOkK2E&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=k_wYTVUI8L8&feature=related

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 Pensemos y expresemos en el foro normas o reglas que crean les permite realizar un uso adecuado de las herramientas.  Que riesgos crees que correría un operario de máquinas que desconoce el significado de las señales.

EL AMBIENTE LABORAL Los distintos trabajos tienen diversas condiciones laborales, que varían no solo en el aspecto económico, sino en un conjunto de condiciones que se han dado en llamar ambiente laboral. El ambiente laborar debe tener un marco de reglas de seguridad e higiene, de modo que una persona pueda desarrollar eficientemente su trabajo. Este debe ser:   

Seguro Psíquica y físicamente confortable y adecuado a la tarea que se va a realizar. Higiénico, es decir que debe contar con los elementos de profilaxis del sistema nervioso, como atenuación de ruidos, prevención de enfermedades de los ojos, etc. Además el personal que realiza un trabajo debe disponer de un descanso de acuerdo con las horas de trabajo, espacio y tiempo suficientes para vestirse con ropa propia para la tarea, momentos para tomar un refrigerio, etc.

NORMAS DE SEGURIDAD EN EL TRABAJO

La mayoría de los problemas físicos de los trabajadores se producen por no aceptar o no cumplir las norma de seguridad que, a lo lardo de la carrera laboral, los exponen a accidentes conocidos como accidentes laborales. Para evitar eso, se deben seguir estrictamente las normas de seguridad. Algunas son las siguientes:

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  

   

Buena señalización de los peligros. La señalización debe ser visible para todos y además ser interpretada con claridad. La señalización puede ser acústica, olfativa o visual Deben tener elementos necesarios para resolver una crisis en primera instancia. Ejemplos matafuegos cargados, grupo de operarios capacitados para estas situaciones, etc. No permitir la entrada al lugar de trabajo de operarios enfermos, alcoholizados, drogados o fatigados. No ejecutar la tarea con material defectuoso o con fallas. No permitir la desconcentración del personal durante la tarea y dentro del lugar propio del trabajo. Para ello existen los momentos de refrigerio y descanso. Tener personal médico y de enfermería para brincar los primeros auxilios en forma rápida y eficiente.

ELEMENTOS DE SEGURIDAD Entre ellos se pueden mencionar: a. Señales, las cuales se pueden dividir en preventivas y de ejecución b. Distintos tipos de matafuegos o Para fuego de maderas y papeles o Para fuego de combustibles o Para fuego de artefactos eléctricos c. Uso obligatorio de casco (obras de construcción, minería, etc.) para evitar daños en la cabeza d. Salida de emergencia e. Prohibición de fumar f. Peligro de alta tensión g. Empleo de etiquetas para drogas (ácidos, bases, tóxicos) h. Uso de elementos de seguridad como cascos, zapatos con punta de acero para evitar daños en los pies, guantes para no quemarse las manos, para la corriente eléctrica, para evitar contagio de enfermedades, etc.; protectores auditivos, mascarillas y barbijos, trajes

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especiales, protectores de plomo para la radiación, etc.

NORMAS DE HIGIENE EN EL TRABAJO El lugar debe estar bien iluminado, preferentemente con iluminación natural, si se usan lámparas, halógenas o fluorescentes, deben conservar estrecha relación entre el trabajo a realizar, el ambiente (superficie a iluminar) y la necesidad lumínica de las personas. El ambiente debe mantenerse ventilado, para ello, el número de aberturas al exterior debe ser el adecuado. El lugar debe respetar la relación entre la superficie, el número de personas que la ocupan y el tiempo que estarán en ese lugar. Cuando la renovación de aire se realiza por medio de extractores, éstos deben ser lo suficientemente eficientes para eliminar el dióxido de carbono y le vapor de agua que enrarecen el ambiente (por ej. Mineros, fumigadores, etc.). El lugar de trabajo debe mantener una temperatura regular, entre 15°C y 25°C, salvo que la actividad requiera otros valores de temperatura, para lo cual se tomarán medidas especiales (por ej. Cámaras de frigoríficos) Si la calefacción es a gas u otro elemento combustible, es preferible que tome oxígeno y elimine dióxido de carbono desde y hacia el exterior, respectivamente. El lugar de trabajo no debe tener ruidos excesivos que molesten e irriten al persona. El exceso de ruido a lo largo del tiempo trae trastornos emocionales, sordera parcial y/o total, etc. En el caso de que los ruidos sean inevitables, el personal debe usar protectores auditivos (por ej. Operarios que manejan martillos neumáticos, de una embotelladora o señalizando maniobras de aviones).

Ve a la guía de Trabajos Prácticos N° 3 y resuelve la consigna del punto 2 y 3

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Observa tu escuela, e identifica esas señales, en las salas de cine, en el hospital Socializa tu experiencia en el foro de la plataforma.

MMMM… te invito a que realices las siguientes actividades

Ve a la guía de Trabajos Prácticos N° 3 y resuelve las consignas del punto 4 y 5

INSTRUMENTOS DE MEDICION Durante todo proceso de fabricación de un producto es necesario controlar sus dimensiones y verificar que cumplan con aquellas, especificadas por quien lo diseño. Para ello se utilizan instrumentos de medición apropiados a cada caso. ¿Qué es medir?

Medir significa compara alguna magnitud con una medida patrón Son ejemplos de magnitudes la longitud (m), la masa (Kg), el tiempo (seg.), etc. Cada magnitud se puede medir y cuenta para ello con una unidad de medida. Para medir se utilizan instrumentos de medición. Veamos el siguiente gráfico

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Reglas

Termómetros

Reloj

Calibre

Cinta métrica

Amperímetro

Balanza

Transportador

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Ve a la guía de Trabajos Prácticos N° 3 y resuelve las consignas del punto 6

MECANISMOS Todos los sistemas mecánicos realizan movimientos por medio de sus piezas. Estas piezas, se mueven gracias a la acción o efecto de una fuerza. Te invito a analizar estos sistemas y a reconocerlos en los objetos que utilizas habitualmente.

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CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS MECÁNICOS Se caracterizan por presentar elementos o piezas sólidos, con el objeto de realizar movimientos por acción o efecto de una fuerza. En ocasiones, pueden asociarse con sistemas eléctricos y producir movimiento a partir de un motor accionado por la energía eléctrica. En general, la mayor cantidad de sistemas mecánicos usados actualmente son propulsados por motores de combustión interna. En los sistemas mecánicos se utilizan distintos elementos relacionados para transmitir un movimiento. Como el movimiento tiene una intensidad y una dirección, en ocasiones es necesario cambiar esa dirección y/o aumentar la intensidad, y para ello se utilizan distintos mecanismos. En general, el sentido del movimiento puede ser circular (movimiento de rotación) o lineal (movimiento de traslación). Los motores tienen un eje que genera el movimiento circular.

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Transmisión del Movimiento Como vimos, la gran mayoría de los sistemas mecánicos son propulsados por motores, por lo tanto, es necesario cambiar la dirección circulas del movimiento por una línea o longitudinal. Para ello contamos con elementos o grupos de elementos, llamados mecanismos que transmite, potencia o cambian el movimiento. Veamos algunos de ellos: 

La rueda:

La rueda fue el invento que permitió mover un gran número de

cuerpos y objetos a partir del concepto básico de que, al toca en un punto la superficie donde se produce el contacto, se evita la acción de la fuerza de rozamiento, que “frena” o se opone al avance del cuerpo en movimiento. Si aplicamos la misma fuerza al cuerpo A y al B, logramos más eficiencia en B, pues eliminamos la fuerza de rozamiento.

Cuerpo A

Cuerpo B

Mayor Rozamiento

Menor Rozamiento

Las ruedas utilizadas pueden ser las siguientes: 

Ruedas lisas: el movimiento se trasmite por contacto directo. En este mecanismo, se utiliza la fricción en el punto de contacto de la rueda propulsadora con la rueda que recibe la fuerza y el movimiento. En este caso, se logra trasmitir el movimiento y cambiar la dirección, pues, cuando una ruda gira en un sentido, la otra lo hace en el contrario. Con respecto a la velocidad se puede alcanzar, depende de la relación entre los diámetros de las ruedas.

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

o Si ambas ruedas tienen el mismo diámetro, la velocidad del movimiento de la misma o En cambio, si la rueda propulsora A tiene un diámetro mayor que la rueda B, ésta experimenta un aumento en el número de giros, y por lo tanto, en velocidad. Esta propiedad permite aumentar la velocidad en un máquina con el mismo impulso, de un motor. A la La rueda, además se utiliza en inversa, si la rueda B es mayor que la infinidad de objetos, tanto para transmitir o cambiar la dirección rueda A, la velocidad disminuye. del movimiento como para Engranajes o ruedas dentadas: la propiedad de aumentar su intensidad, aunque este mecanismo es similar al de las ruedas lisas, estos objetos no se desplacen solo que se evitan desplazamientos gracias a los dientes de una y otra rueda, que encajan con precisión. En cuanto a la dirección y la velocidad que alcanza el movimiento en la rueda B, son similares a las de las ruedas lisas. Las ruedas lisas y los engranajes pueden combinarse. Si el número de ruedas o engranajes es par, se produce un cambio en la dirección del movimiento, mientras, que si el número de ruedas o engranajes es implar, el movimiento final resultante es igual al de la rueda propulsora. En ocasiones la trasmisión de movimiento entre ruedas se realiza utilizando elementos de conexión, como correas y cadenas.

En la actualidad, existen elementos tecnológicos que logran “flotar” sobre el suelo, y así evitan el rozamiento y alcanzan grandes velocidades. Un ejemplo de ello es el tren bala, que flota por la acción de imanes que se repelen y logra velocidades superiores a 570 Km

Las correas unen ruedas distanciadas entre sí. Las correas pueden ser planas, para ser utilizadas entre ruedas simples o trapezoides para ser empleadas en poleas o ruedas con cierta profundidad, la cual impide que la correa pueda salirse. La unión más apropiada entre los engranajes a distancia son las cadenas y las correas dentadas, que encastran entre los dientes del engranaje. Los engranajes pueden relacionase en el mismo plano o en planos distintos, formando ángulos y cambiando la dirección del movimiento.

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Movimiento y cambio de dirección

Igual Velocidad

Rueda B Rueda A

Rueda A

Rueda B

B adquiere más velocidad. Por cada giro de A, B da dos o más vueltas.

A (rueda propulsora): al dar dos o más giros, hace que B de 1 giro

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Rueda A Rueda B Rueda C

Engranajes en distintos planos

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Transmisión del movimiento entre ruedas utilizando correas.

Ve a la guía de Trabajos Prácticos N° 3 y resuelve las consignas del punto 7, 8 y 9

Los principales objetivos y ventajas que tiene el uso de las máquinas son:     

Sustituir el trabajo manual por el trabajo mecánico Facilitar el trabajo del hombre y mejorar la rentabilidad de la producción Transformar y aumentar las limitadas fuerzas del hombre Aumentar la velocidad del trabajo Aumentar la productividad

Otros sistemas de Transmisión Además de los ya mencionados, podemos encontrar otros sistemas de transmisión de movimiento. 

Tornillo sin fin: sirve para fijar dos piezas o para convertir el movimiento circular en lineal.

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





Piñón y cremallera: permite transformar el movimiento circular en lineal. El piñón es un engranaje que gira alrededor de un eje, movido por un motor o manualmente. Los dientes del piñón encajan en la cremallera, que es una cinta dentada. Se utilizan en cintas transportadoras y escaleras mecánicas. Mecanismo biela. Manivela: consiste en una manivela que gira fijada al eje de un motor y que se une a una barra rígida (biela), que convierte el movimiento circular a lineal.

Palanca: es una máquina simple, que consiste en una barra rígida apoyada en un punto. En uno de los extremos, se realiza una fuerza que se trasmite por la barra hasta el objeto que se debe levantar. Si el punto de apoyo se aproxima al objeto que se va a levantar, la fuerza necesaria para equilibrarlo y elevarlo es mucho menor.

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DIFERENTES FORMAS DE ENERGÍA ¿Qué te sugiere la palabra energía? ¿Qué sentido le otorgas a las siguientes afirmaciones?   

El chocolate es un producto alimenticio de gran valor energético Juan es una persona con mucha energía Desplegamos mucha energía para realizar un proyecto

Realiza tus comentarios en el foro y discute con tus compañeros

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La inercia en la evolución humana en relación con la tecnología implica el uso creciente de energía para reemplazar hasta lo más mínimo el trabajo físico – muscular del hombre. Esta demanda social trajo aparejado un serio problema ambienta, producto de la utilización masiva de combustibles fósiles, cuyo abastecimiento no está garantizado a largo plazo. Frente a este problema, la respuesta tecnológica hoy se enfoca en dos aspectos: por un lado desarrollar energías alternativas limpias y eficientes por otro, reparar o paliar parcialmente los daños producidos al medio ambiente. La energía se origina en diversas fuentes (sol, saltos de agua, viento, movimientos del mar, calor terrestre, crudo de petróleo, carbones minerales, gas natural, biomasa, etc. ) renovables o no . A partir de ellas se obtienes los recursos de uso directo que dan lugar a diferentes formas de energía:   

Radiantes: luminosa, térmica Cinéticas: hidráulica, eólica, mareomotriz, etc. Potenciales: químicas, elásticas, eléctricas, magnéticas, nucleares, gravitacionales, etc.

Esto es posible porque la energía se transforma. En la materia estas forma pueden estar asociadas al movimiento (cinéticas) o almacenadas (potenciales). Al transformarse la energía, parte de ella se degrada a energía menos útil calor, pero en un balance final se conserva. El calor es el resultado de la energía interna de las partículas lo que va asociado a un aumento de la temperatura del cuerpo.

DEL CALOR AL MOVIMIENTO El calor y el movimiento son formas de energía. El término energía es uno de los más usados, no sólo en ámbitos científicos o técnicos, sino también en la vida cotidiana.

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LA ENERGÍA SE PUEDE VER Es difícil definir que es la energía y observarla pero si podemos ver cómo se transforma y actúa en artefactos hogareños. Otro ejemplo sería el movimiento de un automóvil, que se logra por la transformación de la energía química (contenida en el combustible) en energía mecánica y en energía calórica. El motor levanta temperatura y por ello debemos refrigerarlo. Existen algunos conceptos que están asociados a la energía. Por ejemplo cuando un niño arroja una pelota, comprendemos fácilmente que ese impulse se debió a una fuerza que él aplicó durante un cierto tiempo (aunque sea breve). La pelota se trasladó de la mano del niño hacia otro lugar, en ese caso, la fuerza aplicada sobre la pelota hizo que ésta recorrerá cierta distancia. Cuando una fuerza hace que un cuerpo recorra cierta distancia¸ decimos que se realizó un trabajo. TRABAJO = FUERZA X DISTANCIA Podemos realizar un trabajo contra otra fuerza, por ejemplo cuando comprimimos un resorte, o si queremos cambiar de dirección un cuerpo (como hace un tenista al devolver la pelota a su adversario). El trabajo nos puede llevar segundos o mucho tiempo. Esto nos conduce a otro concepto como potencia. Si una grúa con motor levanta un bloque de 100 kg. En 10 minutos decimos que tiene más potencia que otra grúa que levanta el mismo bloque en 50 minutos. La potencia es la relación entre un trabajo realizado y el tiempo empleado para hacerlo. Vemos distintos ejemplos de personas que están realizando diferentes trabajos. ¿Qué es lo que es les permite hacer este trabajo?

La respuesta, sin duda, es: LA ENERGIA, es decir

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podemos definir la energía como la capacidad de producir o realizar un trabajo. ENERGIA BÁSICA Cuando un objeto cambia de posición o se mueve, nos referimos a la energía mecánica. La energía mecánica puede ser energía potencial o energía cinética. La energía potencial (EP) es aquella que almacena un cuerpo para ser utilizada, y depende de la posición del cuerpo. Se denomina energía potencial pues tiene la capacidad potencial de producir un trabajo. Podemos mencionar la energía potencial de un cuerpo que está elevado (energía potencial gravitatoria). La energía de un cuerpo elevado es igual a la energía empleada para subir el cuerpo a esa posición. La energía que el agua de un tanque almacenó al lograr una posición elevada la entrega al bajar y producir movimiento. Otra forma de la energía mecánica es la energía cinética relacionada con el movimiento. Para mover un cuerpo, se necesita energía, pues moverlo es realizar un trabajo (fuerza x distancia). A la inversa, un cuerpo en movimiento puede realizar un trabajo. El viento (aire en movimiento) o el agua de las mareas y las corrientes marinas producen trabajos al pasar por turbinas y generadores eléctricos.

EL CALOR El calor, otra forma de energía, se puede transmitir de un cuerpo a otro. Cuando átomos y moléculas ganan calor, comienza a vibrar y a moverse internamente. Frotar dos cuerpos, chocarlos entre sí o ponerlos en contacto con otro más caliente hace que aumente la temperatura, pues ha habido una transferencia de energía en forma de calor.

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Esta transferencia se realiza desde el cuerpo con mayor temperatura hacia el de menor temperatura. Cuando el calor pasa de un cuerpo a otro, esa energía deja de ser calor y pasa a llamarse energía interna. La energía interna es la suma de distintos tipos de energía cinética de los átomos y las moléculas del cuerpo. Cuando dos cuerpos con distinta temperatura se ponen en contacto, uno trasfiere calor a otro, pero luego de un tiempo, ambos cuerpos alcanzan la misma temperatura. Decimos que lograron un equilibrio térmico. El agua es una de las sustancias que puede absorber grandes cantidades de calor. Esta permite la regulación del clima terrestre y se utiliza en refrigeración y cierto tipo de máquinas.

ENERGIAS TRADICIONALES Hoy son motivo de debate en todo el mundo, pues resultaron tan útiles como contaminantes. Codiciadas a tal punto que se libraron guerras por los beneficios económicos que otorgaba sólo extraerlas en las entrañas de la tierra, fueros testigos de otras eras geológicas y actores fundamentales en las revoluciones industrial y científico – tecnológica. Hoy buscamos reemplazarlas por otras más limpias, económicas y duraderas, pero nunca podremos dejar de valorar su contribución al progreso humano. Dentro de ellas podemos destacar….

Petróleo Gas Carbón

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Estos combustibles tradicionales son los llamados combustibles fósiles, debido a sus orígenes. Ninguno es, desde el punto de vista químico, una sustancia pura, pero tienen fuerte presencia de un elemento llamado carbono y de distintos hidrocarburos (en menor proporción) En el caso del gas natural está formado principalmente por metano, un compuesto sencillo de un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno. También pueden aparecer junto al metano otros hidrocarburos con dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. El petróleo presenta hidrocarburos con distintos átomos de carbono, que se ramifican y forman compuestos alifáticos o en su defecto, se cierra como un anillo y constituyen compuestos aromáticos. La proporción de estos tipos de compuestos, así como su coloración cambia según la región en que se halle este tipo de fluido energético. El petróleo se conoce como “oro negro”, pero puede ser verde, transparente, amarillento y hasta rojizo. Es más liviano que el agua y no se disuelve en ella, por eso queda flotando en la superficie, en caso de derrames. En presencia de oxígeno y ante la mínima energía que inicie el proceso, entra en combustión y libera calor. El carbón mineral se origina por la acumulación de distintos restos vegetales en el fondo de lagunas y pantanos, por eso, en determinados carbones, es común encontrar restos de tejidos vegetales, granos de polen, impronta de hojas, etc. Esto ocurrió en el período carbonífero, y el material orgánico que se transformó fueron principalmente helechos arbóreos. Los carbones más antiguos se originaron en el devónico, mientras que los últimos

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pertenecen al cretácico y al terciario, y se formaron a partir de restos de coníferas.

Ve a la guía de Trabajos Prácticos N° 3 y resuelve las consignas del punto 10 al 14 inclusive.

ENERGIAS ALTERNATIVAS Para detener la contaminación que sufre nuestro planeta y evitar el agotamiento de las fuetes de energía tradicionales, se está trabajando en nuevas tecnología que permita desarrollar energías alternativas, que no altera la atmósfera ni se agotan.

NUEVAS OPCIONES Es necesario reducir las emisiones de carbono para que el clima se estabilice. Con ese objetivo, el hombre debe proceder a la reforestación del medio ambiente y recurrir a las energías alternativas, como la solar, la eólica, la geotérmica y la hidráulica. Algunas de ellas se pueden utilizar para producir energía eléctrica barata y de este modo, obtener hidrógeno. Estas nuevas perspectivas que se abren permitirán que vivamos en un planeta más “limpio”, al emplear energías fáciles de obtener en distintos lugares. Así se originarán economías desarrolladas y descentralizadas en sociedades democráticas, pacíficas y justas. El siguiente cuadro presenta las energías alternativas y sus fuentes de producción.

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ENERGÍAS ALTERNATIVAS TIPO DE ENERGÍA SOLAR

EÓLICA

BIOMASA

GEOTÉRMICA

FÓSIL

PRODUCIDA POR La reacción de termofusión nuclear en el interior del Sol, que se despliega en el espectro de radiación electromagnética. El movimiento del aire producido por la diferencia de temperatura. El aire de las zonas cálidas se calienta, se expande y sube, de modo que desplaza al más frío, se produce así el movimiento de grandes masas de aires, llamadas viento. La energía acumulada en la cadena alimentaria a través del proceso de fotosíntesis. Es un derivado de la energía solar, al igual que la eólica. El calor generado en la formación del planeta, o por desintegración de elementos radiactivos en el núcleo, que puede ser utilizado en la superficie. La biomasa, que acumuló energía química gracias al proceso de fotosíntesis y se transformó en condiciones anaeróbicas especiales.

Ve a la guía de Trabajos Prácticos N° 3 y resuelve las consignas del punto 15 a la 22 inclusive.

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3 resumimos la Información

Resumimos la información trabajada hasta aquí con el siguiente texto y cuadro que detallamos a continuación. El hombre en su accionar tecnológico requiere para elaborar productos de Recursos, estos pueden ser humanos, económicos, científicos – tecnológicos, materiales y Energéticos.

Aportan

Trabajo

Energéticos

Científicos tecnológicos

Humanos

Brindan

Brindan

Clasificación

Productos

Máquinas

Productivo

Herramientas

Organización

Instrumentos

Fuentes Formas Aplicación Impacto

Seguridad e Higiene

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ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN

 Investiga en enciclopedias, libros e internet, acerca de las diversas fuentes de energía que ha utilizado la humanidad a lo largo de la historia.  Ordénalas cronológicamente  Menciona en qué artefactos se utilizaban  Anota las ventajas y desventajas de las mismas en el ámbito social, económico y ambiental.  Completa con dicha información el siguiente cuadro. EPOCA



FUENTE DE ENERGÍA

ARTEFACTO

VENTAJAS

DESVENTAJAS

¿Cómo crees que obtenemos la energía eléctrica que usamos en casa? o Investiga cómo se genera y distribuye la energía eléctrica en nuestra ciudad. Elabora un informe a cerca de ello o ¿Qué ventajas crees que presenta el trasporte de este tipo de energía frente a otras? Explica. o Discute con tus compañeros acerca del impacto ambiental que pueden ocasionar estas formas de generar y distribuir energía o Analiza cuál es la función social que cumple la energía eléctrica en los distintos ámbitos de nuestra comunidad (industria, hospitales, viviendas, escuelas) reflexiona acerca de ellos con tus compañeros o Hipotetiza sobre qué ocurriría si se interrumpiera inesperadamente el flujo de energía.

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o Identifica los principales elementos que conforman una instalación eléctrica o Analiza la función de cada uno de ellos o Elabora un diagrama que represente la instalación eléctrica de tu casa o Discute el uso, mal uso y el abuso en el consumo de energía eléctrica. Elabora un manual para ser un buen usuario. o ¿Qué otras formas de energía utilizan en tu hogar? Construye un cuadro comparativo que te permite diferenciarlas

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NOTAS

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Evaluación de la Unidad

La acreditación (nota) de esta unidad tendrá en cuenta:      

Transferencia de conocimientos a un problema concreto (proceso) Manejo de los contenidos conceptuales Terminología utilizada al exponer las actividades desarrolladas Búsqueda de la información y análisis de datos obtenidos Responsabilidad, solidaridad y participación individual en el trabajo grupal Habilidad para dar a conocer tu trabajo.

El instrumento de evaluación asignará:   

Suficiente: 2 puntos Puede mejorar: 1 punto Insuficiente: 0 punto

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3 Criterios de Evaluación

Unidad N°1 Alumno: Curso: Suficiente    Hábitos de trabajo

    

Relaciones interpersonales

   

Busca información complementaria Trae y cuida los materiales Realiza las actividades propuestas y en el tiempo indicado Trabaja en forma organizada Colabora con el orden y espacio de trabajo Presenta los trabajos en tiempo y forma Escucha a los demás Respeta actitudes y opiniones de los otros Realiza el trabajo en forma cooperativa Sume roles positivos en el grupo Participa pertinentemente

 Interpreta  información propia de la asignatura 

Reconoce los distintos recursos necesarios para producir productos tecnológicos. Identifica las características Reflexiona sobre el buen uso de las herramientas Reconoce los problemas ocasionados con el mal uso de la energía eléctrica.

Elabora  conclusiones y juicios críticos y los 

Problemática o cuestiona los contenidos Analiza y compara contenidos

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Puede Mejorar

Insuficiente

aplica a situaciones concretas



Comunica con pertinencia las temáticas trabajadas Otros ítems a considerar por el profesor





Trasfiere los conocimientos adquiridos Elabora conclusiones o juicio críticos fundamentados, incorporando y transfiriendo los contenidos básicos trabajados Expresa las problemáticas o temáticas trabajadas en la asignatura a través de diferentes lenguajes



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