Tema 1 - El
proceso tecnológico
1.- ¿Para qué sirve la
tecnología?
La tecnología nos facilita la
vida y nos ayuda a resolver problemas y necesidades que nos rodean, en varias
fases y con diferentes recursos. La tecnología sirve, entre otras cosas, para:
ver la TV, construir herramientas, extraer minerales, fabricar calzado,
arreglar un vehículo estropeado, construir juguetes, …etc.
El proceso de creación
para la fabricación de cualquier objeto de uso cotidiano consiste en:
a) Dibujar las ideas, es decir, plasmar nuestra idea en un papel
mediante el dibujo
b) Elegir el material adecuado para nuestro objeto
c) Conocer las propiedades del material –si se rompe fácilmente, si es
flexible, si se puede doblar, si se puede estirar, si es fácil de cortar, si es
resistente-
d) Realizar ensayos o pruebas para saber como se compartan esos
materiales
e) Analizar estructuras
f) Conocer de dónde obtendremos la energía para trabajar
g) Conocer el uso de la electricidad
h) Conocer el ordenador y para lo que nos puede servir.
Estructuras.- Es todo lo relativo a cómo se sujetan las cosas
(paredes, muros, soportes, etc.), ya que las estructuras tienen que soportar
distintas fuerzas y cargas. Las estructuras sirven de base para construcción de
puentes, casas, túneles, etc.
2.- El proceso
tecnológico
El proceso tecnológico son las fases de la tecnología que nos
permiten resolver los problemas, estas fases son:
1- Identificar el problema para buscar las posibles soluciones
2- Diseñar el objeto y diseñar esas posibles soluciones al problema
3- Construir el objeto utilizando las técnicas de trabajo y
herramientas adecuadas
4- Comprobar si el objeto funciona correctamente.
3.-Una aplicación de la
tecnología: la construcción de puentes
El proceso tecnológico ha estado
siempre presente en la construcción de puentes; desde un simple tronco, hasta
el puente más sofisticado hoy en día. (Puente de viga, puente de cuerdas,
puente con arcos, puentes triangulados, puentes atirantados, puentes colgantes,
etc.)
Tema 2 – Dibujo
1.- Instrumentos de
dibujo
1.- El papel: tienen varios colores, brillos, grosores y
tamaños. El tamaño lo denominamos con la letra A (A0, A1, A2, A3, A4, A5…) La
superficie de un A0 es 1m², un A1 la mitad de un A0, un A2 la mitad de un A1,
un A3 la mitad de un A2, etc.
2.- El lápiz es el instrumento de dibujo más básico y se
clasifican según su dureza. El portaminas, similar a un bolígrafo
pero con una mina en su interior.
3.- Las gomas. Las más habituales son elásticas de caucho.
4.- Los estilógrafos. Trazan
líneas permanentes, más o menos gruesas, de tinta china.
2.- Instrumentos auxiliares de dibujo
1.-Regla. Instrumentos que sirven para tomar y
trasladar medidas lineales. Están graduadas en
milímetros.
2.- Escuadra
y cartabón. Los empleamos para trazar líneas rectas y tienen forma de
triángulo Rectángulo: la escuadra es isósceles y el cartabón escaleno. Se
utilizan siempre juntas y permiten trazar líneas paralelas y perpendiculares.
3.- El
compás. Instrumento de dos brazos que sirve para trazar arcos de
circunferencia o circunferencias completas.
4.- El
transportador de ángulos. También llamado goniómetro, es el
instrumento que usamos para medir ángulos, y está graduado en grados
sexagesimales.
3.- Normalización y metrología
El tamaño o
formato del papel tiene que cumplir unas normas. Los dibujos técnicos deben
realizarse sobre papel normalizado, para que tengan suficiente claridad y se
comprendan en todos los idiomas. Las normas que empleamos son las UNE (Una
Norma Española) y se refieren a: tipos de líneas y grosores, tipos de acotación
y escalas.
Normas UNE:
·
Tipos de líneas y grosores
·
Tamaño de papel. A4, tamaño 297 X 210 mm
·
Acotación. Siempre hay que acotar las
dimensiones totales de la pieza (largo,
ancho y alto).
·
Escala. Es el número de veces que la medida del
dibujo es más grande o más pequeña que el objeto real.
La
metrología es la ciencia que estudia cómo medir. La unidad fundamental de
longitud es el metro. En dibujo usaremos el decímetro, el centímetro y, -sobre
todo- el milímetro.
Existen dos
formas principales de representación: perspectiva y vistas ortogonales.
a) Perspectiva:
consiste en simular el volumen de los objetos (que tienen tres dimensiones)
sobre un papel (que tiene dos dimensiones). La perspectiva puede ser caballera,
isométrica o cónica.
b) Vistas
ortogonales: son las proyecciones ortogonales de la figura sobre tres
planos
b.1.- Vista Alzado: es la vista frontal
b.2.- Vista Perfil: utilizamos el perfil
izquierdo del objeto
b.3.- Vista Planta: es la vista superior
del objeto
5.- Boceto, croquis y delineado
Boceto.
Es un primer apunte del objeto ideado, es un dibujo hecho a mano alzada sin
usar instrumentos auxiliares de dibujo, solamente usamos el lápiz, la goma y el
papel.
Croquis.
Es el paso siguiente al boceto. Ya tenemos definidos los detalles y las
medidas. En el croquis debemos utilizar las normas de dibujo técnico.
6.- Introducción al dibujo asistido por ordenador
Los
ordenadores pueden ser utilizados como herramientas de dibujo.
En el ámbito
industrial se usan ordenadores para diseñar: piezas de una máquina, planos de
viviendas o edificios, circuitos eléctricos y electrónicos, recorridos de
tuberías de agua o gas, prendas de vestir, etc.
Las
ventajas del diseño asistido por ordenador son: los dibujos se almacenan
cómodamente, se pueden obtener copias exactas, no hay que tener especial
habilidad para dibujar, los dibujos se pueden modificar con facilidad, se
pueden hacer grandes proyectos y facilita la comunicación empresa-cliente.
Los
programas de dibujo asistidos por ordenador pueden ser:
a) Programas
de dibujo vectorial: sirven para realizar dibujos con líneas de distinto
grosor y poner distintos colores de fondo
b) Programas
de dibujo asistido por ordenador: además de usar gráficos vectoriales,
permiten acotar las piezas exactamente, presentar los dibujos a escala o hacer
piezas volumétricas.
Tema 3 – Materiales y madera
1.- Clasificación de los materiales
Según su
origen podemos clasificar los materiales en:
·
Materiales naturales, son aquellos que se
encuentran en la naturaleza (algodón, madera, cobre, etc.)
·
Materiales sintéticos, son aquellos creados por
las personas a partir de materiales naturales (hormigón, vidrio, papel,
plástico, etc.)
Según sus propiedades podemos clasificar los
materiales en: maderas, metales, plásticos, materiales pétreos, cerámicas y
vidrios o materiales textiles.
Otros materiales.
Los materiales compuestos son los que combinan propiedades de varios
tipos de materiales en uno solo
Aleaciones. Normalmente los materiales metálicos se
usan en forma de aleación, Una aleación está compuesta de dos o más elementos,
siendo al menos un elemento metálico (acero es aleación de hierro y carbono,
bronce es aleación de cobre y estaño, estaño es aleación de cobre y cinc))
2.- La madera
Es un
material natural empleado por el hombre desde siempre. En la prehistoria se
usaba como combustible, más adelante se usó para fabricar utensilios y armas.
Se usó para construir vigas y pilares. En los últimos cien años se usa para
fabricar la pasta de papel. Actualmente la madera se sigue utilizando para
todas las cosas nombradas anteriormente.
Descripción
del tronco
Cuando
seccionamos un árbol podemos apreciar las siguientes partes:
·
Duramen o madera
·
Médula (parte central del árbol)
·
Corteza (parte exterior que envuelve el tronco)
·
Albura (madera en periodo de elaboración)
·
Radios medulares (llevan la savia hacia afuera)
La savia
es un líquido que transporta el agua y los nutrientes desde las raíces hasta
las hojas de los árboles.
Para
determinar la edad de un árbol nos fijamos en la sección de un tronco,
vemos capas de círculos concéntricos que corresponden a los crecimientos de
primavera y otoño. Contando las capas que tiene un tronco podemos determinar su
edad.
Obtención
de la madera. Las fases para obtener
la madera son las siguientes:
·
Corte de los árboles (a mano con sierras, hachas
o sierras mecánicas) y transporte al aserradero
·
Corte de la madera (quitar al tronco la corteza
si la tiene y obtener tablas, tablones, chapas, etc.)
·
Secado (al aire apilando las maderas dejando
espacio entre ellas)
·
Distribución a ebanisterías, carpinterías y
fábricas.
3.- Propiedades de la madera
* Densidad:
es la relación entre la masa y el volumen de los cuerpos. Todas las maderas
suelen ser menos densas que el agua, por eso flotan en ella.
* Dureza:
es la oposición que presenta un material a ser rayado o penetrado por otro más
duro que él. La dureza en la madera suele estar relacionada con la estructura y
con la mayor o menor presencia de agua.
* Resistencia
a esfuerzos: La capacidad de la madera a resistir esfuerzos es lo más
importante a la hora de elegir una madera. La madera debe ofrecer resistencia a
la tracción y a la compresión.
* Durabilidad:
Hay maderas más duraderas y resistentes que otras a los parásitos y hongos.
4.- Clasificación de las maderas
* Maderas
blandas. Suelen ser árboles resinosos de hoja perenne y fáciles de trabajar (caoba,
pino, abeto)
* Maderas
duras. Árboles de hoja caduca (fresno, nogal, roble, haya, ébano)
5.- Derivados de la madera
De la madera
natural se obtienen otros productos como
los tableros artificiales, el papel y el cartón.
Tableros
artificiales. Pueden ser de tres tipos fundamentalmente: contrachapado,
aglomerado y prensado o de fibra.
Los tableros
artificiales presentan las siguientes características:
* Son más
baratos que la madera natural, se aprovecha el 100%
* son más
planos y lisos
* pueden
tener tamaños mucho mayores
* No se
deforman, ni se pudren ni se carcomen
El papel.
Es una fina capa de fibras vegetales entrelazadas formando un paño resistente,
perdurable en el tiempo, absorbe el agua, es ligero y aislante del calor y la
electricidad.
El proceso
de fabricación del papel es el siguiente:
·
Descortezar el tronco y separar la celulosa de
los otros componentes de la madera
·
Se obtiene pasta de papel
·
Se añaden componentes químicos para blanquear la
pasta de papel
·
Se reparte la pasta en una rejilla metálica para
escurrir el agua
·
Se seca la pasta
·
Se enrolla formando bobinas de papel
El cartón. Se obtiene a partir de láminas gruesas de
pasta de papel o por el pegado de varias capas. El más común es el cartón
ondulado. El cartón es ligero y resistente, reciclable y limpio.
Las
operaciones que se suelen realizar cuando
se fabrica un objeto de madera son: medir y marcar, sujetar, cortar,
desbastar, taladrar, unir o ensamblar y acabar.
Medir y
marcar. Se debe de medir empleando el tiempo necesario para no cometer
errores. Se puede medir con escuadra metálica, con metro de carpintero o con
flexómetro. Para marcar podemos usar el compás de puntas.
Sujetar.
Debemos sujetar bien el material, podemos hacerlo con el sargento o gato, o con
el tornillo de banco
Cortar.
Una vez sujeta la pieza procedemos a cortar, lo podemos hacer con la segueta si
el tablero es fino, o con un serrucho y un serrucho de costilla.
Desbastar.
Esta operación sirve para eliminar el material sobrante. Podemos desbastar con
lima o con lija
Taladrar.
Sirve para hacer agujeros en la madera. Se emplean el berbiquí o la barrena,
también se utiliza la taladradora eléctrica.
Unir.
Podemos unir las piezas de madera con clavos, tornillos, con cola o pegar con
pistola termo-fusible.
Además de
unir, también podemos ensamblar o encajar las piezas de madera. Usaremos
espigas o clavijas, caja y espiga, unión machihembrada o cola de milano.
Acabar.
Finalmente hay que proteger la madera y mejorar su aspecto final. Podemos teñir
la madera con:
·
tintes al agua, son polvos que se diluyen en
agua y tardan en secar bastante
·
tintes al alcohol, son polvos o líquidos y secan
rápidamente
El acabado también comprende:
·
el barnizado, que protege la madera del agua
·
el acabado a la cera, suele ser cera de abeja
mezclada con tintes
·
el acabado al aceite, el de linaza es el más
usado
·
el pintado de la madera al agua o con
disolventes.
7.-Las reglas de oro en el taller
* Aprovechar
al máximo el material
* Marcar
antes de cortar
* Utilizar
correctamente las herramientas
* Lijar
después de cortar
* Usar la
cantidad de pegamento imprescindible
* Mantener
limpio y ordenado el taller
Tema 4 – Metales
Los metales son elementos químicos
caracterizados por ser buenos conductores del calor (conductores térmicos), y
de la electricidad (conductores eléctricos), poseen alta densidad y son sólidos
a temperatura normal (excepto el mercurio).
Algunos
metales son: aluminio, latón, cobre, cinc, estaño, acero, oro, hierro, plomo,
etc.
1.- Materiales metálicos
Propiedades y
características comunes a los metales:
·
Buenos conductores del calor
·
Buenos conductores de la electricidad
·
Son resistentes, porque soportan bien las
fuerzas de tracción, compresión o flexión.
·
Son tenaces, porque aguantan golpes sin romperse
·
Son sólidos a temperatura normal (excepto el
mercurio)
·
Son pesados, comparados con otros materiales
·
Son plásticos, es decir, se deforman
plásticamente cuando se les aplica una fuerza
·
Son dúctiles, es decir, se pueden estirar en
hilos
·
Son maleables, es decir, se pueden formar
láminas
·
Algunos son magnéticos, como el hierro (son
atraídos por los imanes)
·
En la mayoría de los metales la temperatura de
fusión es muy alta
Clasificación de los metales según su uso
La mayoría de los metales no se emplean en estado puro, sino en aleaciones, que son mezclas
homogéneas de metales con otros metales o no metales,
obtenidas a partir de la fusión de
ambos.
De entre todos los metales sobresalen el hierro y sus aleaciones, por lo que clasificamos los
metales en:
·
Metales férricos: grupo de aleaciones
cuyo componente principal es el hierro
·
Metales no férricos: son los metales
puros y las aleaciones de metales que no tienen hierro en su composición.
2.- Metales férricos
Los metales férricos son el hierro y sus aleaciones.
Podemos distinguir, según la cantidad de carbono que se
agrega al hierro, entre:
·
Hierro dulce, se considera como hierro
puro, se oxida y se agrieta internamente, es blando ya que contiene poco
carbono
·
Aceros, son dúctiles y maleables, se
oxidan, se pueden forjar, son tenaces y son de buena soldadura, son algo más
duros que el hierro dulce ya que tienen más carbono.
·
Fundiciones, más duras que los aceros
pero menos dúctiles y tenaces, funden fácilmente, son de mala soldadura, el
carbono que contienen aporta dureza pero también fragilidad.
La forja: el
forjado o la forja es una técnica que consiste en moldear los metales mediante
golpes repetidos. Esta técnica se puede realizar en frio o en
caliente.
3.- Metales no férricos (o metales
puros)
Metales no férricos (puros): Los más importantes en la industria son:
·
Cobre: color rojo, conductor eléctrico y
térmico, bueno para soldar, resiste la corrosión, muy dúctil y maleable
·
Estaño: color blanco azulado brillante, es
blando, es inoxidable (no se oxida), se emplea en soldadura de componentes
eléctricos, es un componente de la hojalata (la hojalata son láminas de acero
con una capa de estaño).
·
Cinc: color blanco, resistente a la oxidación y
a la corrosión
·
Aluminio: color blanco brillante, es ligero y de
buena resistencia a la corrosión, es batato y blando y no es tóxico (sirve para
hacer envases)
·
Magnesio: es muy ligero, es caro, en estado
líquido o fundido reacciona con el oxígeno
·
Titanio: es muy caro, resiste la corrosión,
tiene buena resistencia mecánica, es bio-compatible (se puede utilizar como
prótesis médicas)
Metales no férricos (aleaciones)
·
Latón (cobre y cinc): de color amarillo, muy
dúctil y maleable, tiene el doble de resistencia a la tracción que los metales
de los que está compuesta
·
Bronce (cobre y estaño): color amarillo oscuro,
resistente a la corrosión y a la tracción, cuando esta fundido es muy líquido.
·
Aluminio, cobre y magnesio: más resistente a los
esfuerzos que el aluminio puro
·
Magnesio y aluminio: el aluminio mejora las
propiedades mecánicas del magnesio.
·
Titanio y aluminio: el titanio es muy caro, y
aleado con aluminio abarata el precio.
4.- Trabajos con metales en el taller
** Medir
y marcar: hay que hacer ambas cosas con precisión. Para medir se usa la
regla metálica de acero. Para marcar se usa un lapicero blando de color, un
rotulador, una punta de trazar o una bigotera.
Bigotera: semejante a un compás pero las dos puntas son de
acero
Punta de trazar: es de acero templado para marcar con mayor
precisión sobre el metal
**
Sujetar y doblar: Para sujetar usaremos el gato y el tornillo de mesa. Para
doblar o dar forma usaremos el mazo blando. Tanto para sujetar como para doblar
podemos usar los alicates.
** Cortar:
tijeras de metal para cortar planchas finas, sierra para metales para cortar
tubos o barras, y alicates para alambres finos.
**
Taladrar: se utiliza la máquina de taladrar con brocas especiales para
metales, y el sacabocados (punzón cortante para hacer agujeros en las chapas).
** Desbastar
y pulir: los bordes se suavizan con la lima. Hay que pulir siempre antes de
dar el acabado a un metal, limpiándolo y eliminando restos. Se puede pulir con
cepillo de alambre o estropajo metálico.
** Unir:
la unión de piezas metálicas puede ser:
.. Soldadura:
el metal fundido al solidificar une las piezas. Se usa el soldador de punta
plana.
.. Uniones
roscadas: mediante tornillo y tuercas de diferentes formas.
.. Remaches:
son clavos especiales que se machacan y sellan la unión
** Acabar:
el acabado protege al metal de corrosión, óxido, etc., y puede realizarse con
pintura antioxidante, con un lavado, dando brillo, barnizando, puliendo el
metal, etc.
5.- Trabajo con metales en la industria
Para obtener
productos metálicos industriales se realizan estas operaciones:
.. Embutición:
una plancha metálica es deformada por la acción de un punzón a gran presión
(carrocerías de coches o latas de alimentos).
.. Troquelado:
es el corte con precisión de una chapa metálica mediante un punzón de bordes
cortantes (arandelas y piezas perforadas).
.. Soldadura
punto a punto: se unen planchas metálicas haciendo un cordón de puntos
soldados a lo largo de la zona de unión. Hay brazos robot que realizan esta
función.
.. Tronzado:
es cortar perfiles metálicos con una sierra de disco circular controlada por la
palanca o tronzadora
.. Taladrado
industrial: se emplea en taladro vertical accionado por una palanca
.. Fresado
y torneado: Las máquinas de tornear y fresar arrancan la viruta del metal con un útil cortante,
esculpiendo la pieza definitiva
6.- Obtención de los metales
Los metales
se extraen de los minerales que los contienen. Hay dos formas básicas de
hacerlo:
·
En el horno a altas temperaturas
·
Por electrolisis, separando el metal mediante
una corriente eléctrica
Obtención de la fundición y el acero mediante altas
temperaturas
La fundición y el acero son metales férricos, y las materias
prima para fabricar metales férricos
son el
hierro, el carbón y la piedra caliza. Estos materiales son triturados y
vertidos en el alto horno a través de su tragante, donde se produce la fusión
del hierro debido a la combustión del carbón. El hierro líquido fundido se saca
y se vierte en los torpedos, en los que se transporta hasta la cuchara de
fundición. Se afina el hierro, que es reducir la cantidad de carbono de la
fundición. Desde la cuchara de fundición se vierte en un horno convertidor,
donde se quema parte del carbono y el hierro se convierte en acero.
Obtención
de cobre, aluminio, magnesio, titanio y cinc en celda electroquímica
La celda
electroquímica es un recipiente con un líquido que conduce la electricidad, y
unos bornes que se conectan a un voltaje determinado.
El aluminio
se obtiene de le electrolisis del óxido de aluminio
Moldeo y
conformación de metales
Para moldear
se vierte el metal fundido en un molde y se deja enfriar.
Para
conformar además se aplica presión con rodillos o prensas, dándoles forma de
plancha metálica o perfiles.
7.- Impacto medioambiental
Usar
materiales metálicos perjudica al medio ambiente por:
.. Extracción
de minerales: se mueve mucha tierra, se genera polvo y se modifica el paisaje
.. Industria
metalúrgica: obtener metales puros es contaminante pues se emiten gases, se
consume mucha electricidad, se generan desechos tóxicos para el medio ambiente
.. Productos
desechados: se generan residuos metálicos( envases, coches viejos, maquinaria)
El reciclado es la alternativa para
reducir el impacto ambiental, para ello hay que recoger y reutilizar el
material recuperado y así se reduce la extracción de materia prima de la
naturaleza
Tema 5 – Estructuras
5.1.- ¿Qué es una estructura?
Definición de estructura
Una estructura es un
conjunto de elementos capaces de soportar
fuerzas y transmitirlas a los puntos donde se apoya, con el fin de ser
resistente y estable.
Estas fuerzas que actúan sobre una estructura se llaman cargas.
Las estructuras pueden ser:
·
Naturales: son las de los animales (huesos,
caparazones) o las plantas (troncos, ramas).
·
Artificiales: son las construidas por las
personas (puentes, casas)
Las cargas pueden ser: el propio peso de la estructura, el peso
de los elementos que se colocan sobre ella, el viento que la empuja, la nieve
que se posa sobre ella, etc.
Época
|
Materiales
|
Estructuras
|
Ejemplos
de construcciones
|
Prehistoria
|
Maderas y piedras
|
Cabañas, refugios
|
Cabañas, refugios
|
Egipto
|
Piedra, madera y argamasa
|
Columnas con dintel
|
Templos y pirámides
|
Roma
|
piedra, madera, argamasa y ladrillo
|
Arcos, bóvedas y cúpulas
|
Teatros y acueductos
|
Edad Media (Románico)
|
Piedra, madera y ladrillo
|
Muros de carga, arcos de medio punto
|
Iglesias y fortalezas
|
Edad Media (Gótico)
|
Piedra, madera y ladrillo
|
Arcos ojivales
|
Iglesias, palacios
|
Revolución industrial
|
Acero
|
Estructuras metálicas
|
Puentes, estaciones de ferrocarril,
naves industriales, barcos
|
Actualidad
|
Acero y hormigón
|
Vigas y pilares
|
Rascacielos, puentes,
grandes estructuras
|
5.2.- Tipos de esfuerzos
Los esfuerzos son las
fuerzas que aparecen en los elementos de una estructura cuando está sometida a
otras fuerzas o cargas.
Los esfuerzos que soportan los elementos de una estructura pueden ser:
·
Tracción: actúan fuerzas que tienden a
aumentar la longitud o estirar un elemento o estructura (ej. cuerdas de una
tienda de campaña).
·
Compresión: actúan fuerzas que tienden a
disminuir la longitud o comprimir un elemento o estructura (ej. columnas).
·
Flexión: actúan fuerzas que tienden a
doblar un elemento o estructura (ej. peso encima de una pasarela).
·
Cortadura o Cizalla: actúan fuerzas que
tienden a cortar o desplazar una sección de otra de un elemento o estructura
(ej. Tijeras o material cortante sobre un elemento).
·
Torsión: actúan fuerzas que tienden a
hacer girar una sección de otra de un elemento o estructura (ej. Apretar un
tornillo o girar el pomo de la puerta).
5.3.- Elementos de una estructura
Los
elementos más usados en las estructuras son:
·
Cimientos: es la base sobre la que se
apoya la estructura
·
Columnas o pilares: barras verticales
diseñadas para soportar esfuerzos de compresión
·
Vigas: barras horizontales que soportan
esfuerzos de flexión
·
Arcos: elemento curvo para cubrir un
hueco sobre dos pilares, soporta parte de la estructura y descarga el peso en
los extremos
·
Tirantes: cables o barras que soportan
esfuerzos de tracción y aumentan la resistencia y la estabilidad de una
estructura
5.4.- Estructuras resistentes
Una
estructura es resistente cuando conserva su forma al aplicarle cargas. Existen
elementos y
recursos
que proporcionan resistencia y estabilidad a las estructuras:
Triángulos
Sirve de base para fabricar estructuras triangulares. El triángulo es
la única figura geométrica que no se puede deformar aplicándole fuerzas en sus
lados.
Arcos
Aporta
resistencia a una estructura. El arco soporta esfuerzos de compresión.
5.5.- Estructuras estables
La estabilidad está relacionada con el centro de gravedad.
El centro de gravedad es un
punto imaginario donde estaría toda la masa del objeto, si este se pudiera
comprimir
** Estructuras estables: son las que al aplicar una fuerza sobre ellas,
conservan su posición.
** Estructuras inestables: son las que al aplicar una pequeña fuerza o
empuje sobre ellas,
pierden el equilibrio.
Para mejorar la estabilidad de una estructura podemos utilizar recursos
como: aumentar la distancia entre los apoyos, utilizar tirantes, utilizar
escuadras en la base, bajar el centro de gravedad, aumentar la base, etc.
5.6.- Perfiles
Los perfiles son barras de diferentes secciones que nos permiten hacer
las estructuras resistentes, ligeras y baratas al mismo tiempo.
Las vigas y los pilares están fabricados con perfiles.
Los perfiles pueden ser:
·
Abiertos: con forma de V, T, U, L, X, H.
· Cerrados: con
forma de O, , Δ.
5.7.- Tipos de estructuras artificiales
** Estructuras
masivas
Son aquellas
en las que predomina una gran concentración de material. Son macizas, estables
y muy pesadas. Se construyen con materiales muy resistentes a esfuerzos.
(pirámides, templos griegos, presas de los embalses, murallas, diques).
** Estructuras
abovedadas
Soportan
fuertes esfuerzos de compresión y cubren grandes espacios.
En estas
estructuras predominan como elementos de sujeción y soporte los arcos y las
bóvedas o las cúpulas. El peso de arcos, bóvedas o cúpulas recae sobre muros
laterales que se tienen que reforzar con contrafuertes o arbotantes.
(teatros,
circos, acueductos, iglesias, catedrales, algunas mezquitas, túneles, etc.).
La bóveda es una sucesión de varios arcos,
y la cúpula es una bóveda con forma
semiesférica.
**
Entramadas
Son
estructuras formadas por un conjunto de perfiles de madera, acero u hormigón,
que se entrecruzan entre sí. Los elementos estructurales con las vigas, los
pilares o columnas y la cimentación. (edificios).
**
Trianguladas
Son
estructuras muy resistentes y ligeras, ya que están huecas.
Las
estructuras triangulares se forman con la unión de muchos triángulos,
construyendo redes planas o espaciales. Cada triángulo está sometido a sus
propios esfuerzos de tracción y compresión, con lo que se equilibra la
estructura. Se suele utilizar en estas estructuras acero (triángulos llamados
cerchas) o madera (triángulos llamados cuchillos).
(torres de
alta tensión, grúas, plataformas petrolíferas, estadios deportivos, algunos
puentes).
**
Colgantes
Las
estructuras colgantes son las que están sustentadas por cables o perfiles
sujetos a elementos de soporte. En ellas predominan los tirantes, que están
sometidos a esfuerzos de tracción. (puentes colgantes).
** Otras estructuras
---- Estructuras neumáticas: son inflables, ligeras
y desmontables.
---- Estructuras laminares: formadas por láminas y
nervios que recorren la estructura.
---- Estructuras
geodésicas: son redes espaciales formadas por la unión de pentágonos o
hexágonos. Son ligeras y resistentes.
RESUMEN
|
||||
Soportan
cargas de ↓
|
Formadas
por ↓
|
Pueden
ser ↓
|
||
Compresión
Tracción
Flexión
Cortadura o cizalla
Torsión
|
Cimientos
Pilares o columnas
Vigas
Arcos
Tirantes
|
Masivas
Abovedadas
Entramadas
Trianguladas
Colgantes
|
||
Otras
Neumáticas
Laminares
Geodésicas
|
||||
5.8.- Vocabulario
Arbotante: arco que se apoya por un
lado en un contrafuerte, y por el otro en una bóveda o cúpula, contrarrestando
su peso.
Arco: elemento con forma de curva que
en una estructura cubre el espacio entre dos columnas
Argamasa: mezcla elaborada con cal,
arena y agua, empleada en las obras de albañilería.
Bóveda: construcción curvada que se
emplea habitualmente para cubrir el espacio entre dos pilares, o entre dos
muros.
Cercha: cada uno de los perfiles
metálicos que componen una estructura triangulada.
Columna: elemento vertical,
generalmente cilíndrico, que sirve como adorno o apoyo en una construcción.
Contrafuerte: pilar o muro que
sobresale de la base de una pared para sujetarla.
Cúpula: cubierta de un edificio que
tiene forma de semiesfera.
Dintel: viga maciza de piedra, hormigón
o madera que se apoya horizontalmente sobre columnas o jambas, y que cierra
huecos como puertas y ventanas.
Entramado: estructura de madera o
hierro, formada con múltiples elementos entrelazados.
Hormigón: mezcla de agua, piedras y
cemento, que se endurece con la consistencia de una piedra, adquiriendo la
forma del molde que lo contiene.
Hormigón armado: hormigón al que se le
añaden unas varillas de acero para mejorar así su resistencia a la tracción.
Luz: distancia horizontal entre dos
apoyos de una estructura o de un arco.
Pilar: elemento vertical que sostiene a
otros elementos de una estructura.
Tirante: pieza o elemento alargado,
sometido a esfuerzos de tracción.
Viga: elemento de una estructura con
forma de barra. Se coloca horizontalmente y se apoya sobre las columnas o
pilares.
Tema 6 – Mecanismos
Mecanismo: conjunto de
elementos que interactúan y son capaces de producir movimiento o realizar una
fuerza.
1.- Supermáquinas
Máquina: conjunto de
elementos que interactúan entre sí y que es capaz de realizar un trabajo o
aplicar una fuerza. Las máquinas están formadas por mecanismos
Palanca: es una máquina simple. Es una máquina porque es capaz de
multiplicar la fuerza, y es simple porque está compuesta de muy pocos elementos
(una barra rígida y un punto de apoyo).
Ley de la palanca: es la ley
que relaciona las fuerzas de una palanca cuando está en equilibrio, entonces se
cumple que: la fuerza por su brazo es igual a la resistencia por su brazo.
Tipos de palancas
1.- De primer grado: el punto de apoyo está entre la fuerza y la
resistencia (tijeras, balanza).
2.- De segundo grado: el punto de apoyo está en un extremo, la fuerza
en el otro extremo y la resistencia está entre ambos (cascanueces).
3.- De tercer grado: el punto de apoyo está en un extremo, la
resistencia en el otro extremo y la fuerza está entre ambos (pinzas).
Palancas articuladas: es
la unión de varias palancas con uniones móviles.
3.- Poleas y polipastos
Polea: rueda con una
hendidura en la llanta por donde se introduce una cuerda o una correa. Sirven
para elevar cargas con más comodidad porque cambian la dirección de la
fuerza.
Polipasto: es un conjunto de
poleas (fija y móvil) combinadas de tal forma que puedo elevar un gran peso
haciendo muy poca fuerza. La polea fija solo gira cuando se tira de la cuerda y
la polea móvil gira y además se desplaza hacia arriba.
Torno: es un cilindro que consta
de una manivela que lo hace girar, de forma que es capaz de levantar pesos con
menos esfuerzo.
4.- Plano inclinado, cuña y tornillo
Plano inclinado: es una
rampa que sirve para elevar cargas realizando menos esfuerzos. Cuanto menos
inclinada sea la rampa, menor será el esfuerzo a realizar pero mayor la
distancia para elevar a la misma altura.
Cuña: es un plano inclinado
doble. La fuerza aumenta cuanta mayor longitud tienen las caras y menor
longitud tiene la base.
5.- Mecanismos de transmisión
Son los mecanismos que comunican un movimiento.
Los más importantes son:
Transmisión por engranajes
Mecanismo realizado mediante ruedas dentadas que engranan entre sí.
Engranajes: son ruedas dentadas en todo su perímetro que
engarzan unas con otras.
El número de dientes se representa Z
(Z₁ = 12 → la rueda tiene 12 dientes)
El tamaño de los dientes de cada rueda tiene que ser igual.
La velocidad angular es la rapidez con la que giran las ruedas,
se mide en revoluciones por minuto (rpm) y se representa ω (ω₁ = 1 rpm , ω₂ = 2 rpm).
Siempre se cumple esta relación:
El número de dientes de un engranaje por su velocidad angular es igual
al número de dientes con la que engrana por la velocidad angular a la que
mueve. O sea Z₁ ∙ ω₁ = Z₂ ∙ ω²
Transmisión por correa
Mecanismo realizado por poleas asociadas entre sí mediante correas que
transmiten el movimiento de una polea a otra.
La polea que inicia el movimiento se llama motriz o conductora, y la
otra se llama conducida o arrastrada.
La ecuación que relaciona el movimiento de dos poleas unidas por una
correa es:
Ф₁ ∙ ω₁ = Ф₂ ∙ ω₂ siendo(Ф=diámetro y
ω=velocidad angular)
Transmisión por cadena
Mecanismo compuesto de una cadena y de ruedas dentadas
En esta transmisión se cumple la misma ecuación de equilibrio que en la
transmisión por engranajes: Z₁ ∙ ω₁ = Z₂ ∙ ω² siendo (Z=número de dientes y
ω=velocidad angular).
Tornillo sin fin y rueda
Mecanismo de transmisión de movimientos entre ejes perpendiculares
entre sí, compuesto por un tornillo cuya rosca engrana con una rueda dentada.
Relación de transmisión o
Relación de velocidad
Es el cociente de las velocidades de los dos elementos que se mueven
(se representa r)
r = ω conducida / ω motriz
Trenes de mecanismos
Son la unión de varios mecanismos simples.
Pueden ser: sistema de transmisión reductor, tren de poleas o tren de
engranajes
Mecanismos de transformación del
movimiento
Son los mecanismos que cambian el tipo de movimiento de lineal a
circular o a la inversa, y de circular a alternativo o viceversa.
Movimiento lineal a circular o viceversa → piñón cremallera y
husillo-tuerca
Movimiento
circular a alternativo o viceversa → biela-manivela, excéntrica, cigüeñal y
leva
Biela: barra articulada que va unida a
la manivela en un sistema de transformación de movimiento de circular a
alternativo o viceversa.
Cigüeñal: elemento mecánico que gira en
un sistema de transformación de movimiento circular en alternativo.
Cremallera: barra dentada que engrana
con un piñón y transforma el movimiento lineal en circular.
Excéntrica: rueda con una biela
articulada en un punto de su borde.
Husillo: eje roscado.
Leva: elemento que gira y golpea a otro
elemento de forma intermitente.
Manivela: brazo que gira y está
articulado a una biela que se mueve alternativamente.
Piñón: rueda dentada o engranaje.
Tema 9 – El ordenador y los periféricos
1.- El lenguaje informático. Informática y ordenadores
La
informática: es la rama de la tecnología que estudia el tratamiento
automático de la información mediante ordenadores
El
ordenador: es una máquina capaz de procesar información, es decir, de
recibirla y hacer cálculos con ella y presentar resultados obtenidos; todo esto
a gran velocidad.
Partes de
un ordenador:
Hardware: Es el formado por todas las
partes físicas y electrónicas del ordenador (monitor, cables, teclado, unidades
de disco, etc.)
Software: es el formado por el sistema
operativo y los programas (procesador de textos, juegos, etc.)
Tipos de
ordenadores: ordenador de sobremesa, ordenador portátil, ordenador de salón
(Media Center), ordenador de bolsillo (PDA).
La historia del ordenador: el primer ordenador se
construyó en 1939, era enorme y con una capacidad de cálculo millones de veces
inferior a la de hoy en día. En 1948 con la llegada del circuito integrado se
reducen los tamaños de los ordenadores. El primer ordenador personal es del año
1975.
3.- El Hardware
Lo forman
los componentes físicos de un ordenador (monitor, cables, teclado, etc.). Un
ordenador consta de la caja o bastidor y los periféricos de entrada o salida de
datos
Caja o bastidor. Se procesa la
información y se realizan los cálculos. Contiene la placa base, el
microprocesador, la memoria RAM, la fuente de alimentación y los sistemas de
almacenamiento.
La placa
base es una placa electrónica con unos conectores donde se acoplan:
·
la fuente de alimentación ( aporta la corriente
eléctrica ).
·
el microprocesador, es el corazón del ordenador
y está conectado a la placa base
·
la memoria RAM es donde se almacenan
temporalmente datos para operar correctamente
·
los sistemas de almacenamiento de audio, video,
textos, etc. Pueden ser disquetes, tarjetas de memoria, el disco duro, un CD,
un DVD, etc.
·
los periféricos.
Periféricos. Los periféricos
de entrada nos permiten introducir información en el ordenador. Los más
habituales son el ratón y el teclado.
Los
periféricos de salida nos presentan la información después de ser
procesada. Los más empleados son el monitor y la impresora.
Los
periféricos de entrada y salida, que sirven tanto para recibir datos como
para enviar datos (módem, router).
4.- CPU y periféricos
CPU
es el conjunto formado por el procesador, la placa base y la memoria
Los
periféricos son los instrumentos que permiten la comunicación del
microprocesador con el entorno. Los puertos son los canales por los que
circulan los datos entre la placa base y los periféricos. Los puertos externos
son los que podemos ver desde fuera en la caja del ordenador (PS2, USB, etc.)
5.- Instalación de periféricos: los controladores o drivers
Hay
periféricos que se deben de conectar al ordenador antes de enchufarlos a la red eléctrica.
Otros periféricos se pueden conectar con el ordenador enchufado, estos se
llaman periféricos conectables en caliente.
Controlador
o driver: Para que un periférico funcione no basta con conectarlo, además
hay que instalar en el ordenador un controlador o driver, que es un archivo que
indica cómo se deben intercambiar los datos entre el periférico y el ordenador.
6.- Tipos de periféricos
a)
Periféricos para introducir datos (periféricos de entrada).
* Ratón,
sirve para moverse por la pantalla y pueden ser de bola o ratón óptico
* Teclado,
compuesto de letras, números y símbolos que al pulsarlos se introducen los
datos.
b)
Periféricos para mostrar imágenes: el monitor (periférico de salida).
El monitor
es un periférico de salida que muestra imágenes. La calidad de la pantalla
depende de la resolución y de la profundidad de color.
c)
Periféricos para imprimir documentos: la impresora (periférico de salida). La
impresora es un periférico de salida de datos que permite imprimir en papel
documentos o imágenes. La calidad depende de la resolución y de la velocidad de
impresión. Las impresoras pueden ser de chorro de tinta o impresoras láser.
d)
Periféricos para digitalizar imágenes:
* El escáner
(periférico de salida). El escáner convierte la imagen impresa en papel a
formato digital para poder visualizarla en la pantalla.
* Cámara
digital, permite tomar fotografías y almacenarlas en archivos digitales
*
Videocámara digital, permiten digitalizar imágenes en movimiento
e)
Periféricos para conectarse a Internet (periféricos de entrada y salida)
* El Módem, convierte la señal digital en
analógica y viceversa
* El Router,
permite conectar varios ordenadores entre sí y conectarlos a Internet
simultáneamente.
f) Otros
periféricos: webcam, disco duro externo,
etc.
Tema 10 – El software
Software o
programa es el conjunto de instrucciones entendidas por el ordenador que le
permiten resolver los diferentes problemas
El
Sistema operativo es el software básico que permite actuar al ordenador con
las funciones básicas, y es necesario para el funcionamiento del resto de
programas o aplicaciones.
Las
funciones del sistema operativo son; coordinar el trabajo del ordenador,
organizar y guardar los archivos y determinar el aspecto gráfico de la pantalla
(escritorio y ventanas).
Los sistemas
operativos más utilizados son Windows
(el más usado en todo el mundo), Linux (es un sistema operativo de
código abierto o gratuito) y Mac OS.
Las
aplicaciones (o programas) son programas que funcionan dentro de los
sistemas operativos (un procesador de textos, un visor para ver películas, los
juegos, etc.).
El
escritorio es el área de la pantalla en la que podemos trabajar. En el
escritorio aparecen las ventanas, los iconos y la barra de tareas.
Las ventanas son las áreas donde se ejecutan
los programas. Se pueden desplazar arrastrándolas con el ratón.
2.- Windows
Windows es
un sistema operativo, el más usado en el mundo.
En Windows
todos los archivos se organizan a partir de un punto base llamado Mi PC.
En Windows
todos los discos duros reciben un nombre de letra a partir de la C en adelante.
En Windows
los archivos se organizan en forma de carpetas y subcarpetas. La carpeta
en la que se guardan los archivos creados por el usuario se llama Mis
documentos.
Las
aplicaciones de Windows
Algunas de
las aplicaciones incluidas en el sistema operativo Windows son: calculadora,
explorador de Windows (para manejar archivos y carpetas), Internet Explorer
(navegador de Internet), Windows Media Player (para ver películas o escuchar
música), Paint (programa de dibujo), etc.
El panel
de control, es el punto desde el que se accede a las operaciones de
configuración del sistema operativo (agregar o quitar programas, configuración
del idioma, teclado, ratón, etc.).
Un
archivo es el bloque elemental en el que se guarda la información en un
ordenador. Los archivos los
podemos identificar según su extensión: archivo de texto = extensión txt,
doc Imagen = jpg, gif archivo comprimido = zip, rar aplicación = exe sonido = wav, mp3 película = avi, mov, mpg archivo de ayuda = hlp página de internet = htm, html. El explorador de
archivos es la herramienta empleada para manejar los archivos.
¿Cómo se almacena la información?
Los archivos
y carpetas se almacenan en diferentes unidades: disco duro, CD-ROM, DVD-ROM,
tarjeta de memoria.
Las unidades
de almacenamiento de información son: el bit, el byte, el megabyte, el gigabyte
y el terabyte.
3.-Linux
Linux es un
sistema operativo de código abierto o gratuito en el que no hay que pagar
ninguna licencia para utilizarlo legalmente. La estructura de archivos de Linux
es más compleja que la de Windows.
Linux no
asigna letras a los discos duros y a las disqueteras, sino que la estructura de
archivos se organiza a partir de un punto base llamado root, que se representa
con la barra /.
Los entornos
de escritorio más conocidos en Linux son
el KDE y el GNOME
Las
aplicaciones de Linux
Algunas de
las aplicaciones incluidas en el sistema operativo Linux son: El GIMP (programa
de diseño gráfico), Mozilla (navegador de Internet), AbiWord (procesador de
textos), Konkeror (para manejar archivos y carpetas), etc.
4.- Instalación de aplicaciones
Cuando se
instala un sistema operativo en un ordenador, se instalan también algunas
aplicaciones que nos permiten realizar varias tareas (ver aplicaciones de
Windows y de Linux).
Como por
ejemplo ver imágenes, escribir un texto, imprimir un texto, escuchar música,
ver vídeos, navegar por internet, enviar o recibir correo electrónico, etc.
Otras
aplicaciones no se instalan con el sistema operativo y las tenemos que instalar
con posterioridad. Antes de instalar alguna aplicación hay que comprobar que
funcione con el sistema operativo que tenemos en nuestro ordenador. Una
aplicación diseñada para Windows no correrá en Linux o en Mac OS.
5.- Mantenimiento del ordenador
El
mantenimiento del ordenador sirve para aumentar la seguridad y el rendimiento
de nuestro equipo.
Seguridad.
Para que nuestro ordenador no sea infectado por algún virus debemos de hacer:
* actualizar
el sistema operativo instalando parches de seguridad
* actualizar
el programa antivirus
* instalar
algún programa cortafuegos para impedir el acceso a nuestro equipo desde el
exterior
* instalar
un programa antiespías para proteger nuestros datos
* limitar la
entrada de correos electrónicos de procedencia dudosa
* realizar
con regularidad copias de seguridad de las fotos, los textos, etc.
Rendimiento.
Para conseguir un mejor rendimiento de nuestro equipo debemos:
·
borrar archivos temporales
·
desfragmentar el disco duro
·
desinstalar aplicaciones no usadas.
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