Aprovechamiento e identificación del funcionamiento de las máquinas simples, Bloque 3, Tema 3, Ciencias Naturales, Sexto Grado.

Durante el desarrollo de
este tema entenderás
qué sucede con la fuerza
al utilizar máquinas
simples, así como las
ventajas de usarlas.
También identificarás
diversas máquinas
simples empleadas para
distintas actividades.



Aprovechamiento e identificación
del funcionamiento de las máquinas simples
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Cómo hacer fácil lo difícil
Observa, reflexiona y argumenta.
Observa las imágenes de ambas páginas.
¿Qué se utilizó para sacar el barco del agua?
¿Cómo hace subir al agua girando la manivela?
¿Cómo levantó la carreta?
¿Cómo podía mover objetos tan pesados?
Los instrumentos utilizados son muy parecidos a muchos
que tienes en casa, los cuales usas cotidianamente. ¿Los
reconoces?


Tú también puedes mover
objetos pesados con poca
fuerza, pues existen máquinas
simples que todos utilizamos de
manera cotidiana.

Efectivamente, griegos como Arquímedes sabían usar
las máquinas simples para facilitar distintos trabajos.
Éstas son dispositivos que permiten convertir una
fuerza en otra mayor. Puede ser una palanca, una
rueda, un plano inclinado o una cuña, entre otras.
Por ejemplo, la rampa o plano
inclinado es una máquina simple
que facilita el trabajo de subir o bajar
objetos pesados. Ejemplos de rampas
son las construidas en lugares públicos
para el desplazamiento de sillas de
ruedas.

Sube y sube
Analiza y argumenta.
Organícense en equipos y resuelvan: si
tuvieran que colocar una caja pesada a
una altura de 1 m, ¿cómo la elevarían de
manera más sencilla, subiéndola por una
rampa o cargándola en los brazos?

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Saber es poder: la cuña

Observa, experimenta

y argumenta.

Materiales:

- Dos manzanas
- Una cuña de madera
Organícense en equipos.
Tomen una manzana e intenten
dividirla con su fuerza. ¿La pueden partir
con las manos? ¿Por qué?
¿Qué utilizarían para partirla?
Ahora, coloquen la cuña de madera
con uno de sus vértices sobre la manzana
y apliquen una fuerza perpendicular
sobre ésta.
¿Qué sucedió?
¿Fue más fácil de partir la manzana?

¡Dadme una palanca y moveré
al mundo!
Observa, analiza y argumenta.
Materiales:
- Una barra de madera de 1.5 a 2 m de largo
y 5 cm de grosor
- Dos ladrillos
Organícense en equipos. Con la supervisión de su
profesor traten de levantar el escritorio. ¿Es fácil?
Instalen la barra de madera como se muestra en la
imagen.

¿Cómo fue más fácil levantar el escritorio?
¿Cómo les beneficia esta máquina simple en
su vida diaria?

Hay materiales que no se pueden partir

fácilmente. Para hacerlo se utiliza una

herramienta llamada cuña, que es una

máquina simple. Consiste en una pieza

de madera o metal en forma de prisma

triangular. Una de sus aristas es filosa y

se utiliza para dividir cuerpos sólidos.

Ejemplos de cuñas son el cuchillo y el

hacha. Cuando golpeas un tronco con

un hacha, aquél se parte en dos.

La palanca es una máquina formada por una barra

rígida que puede moverse libremente sobre un punto de

apoyo fijo llamado fulcro.

Mientras mayor sea la distancia entre el punto de

apoyo y el lugar desde el que se aplica la fuerza, mayor

será el peso que se pueda levantar. Dependiendo del

tipo de palanca, la fuerza que se aplica puede aumentar

o disminuir. Un ejemplo de palanca es un sube y baja,

donde uno de los participantes ejerce fuerza para

levantar al otro.

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Si no puedo usar mis manos,
uso la cabeza
Observa, analiza y argumenta.
Materiales:
- Martillo
- Desarmador
- Un tornillo para madera o pija
- Una tabla gruesa de 20 x 20 cm,
de madera suave como la de pino
En equipo, pídanle a su profesor que
clave el clavo en la madera sin hundirlo
por completo. Ahora intenten sacar el
clavo con sus dedos. ¿Pueden hacerlo?
¿Cómo podrían sacar el clavo de forma
más sencilla?
Intenten sacarlo con la uña del martillo.
¿Cuál fue la diferencia en el resultado y
la fuerza realizada?
Después coloquen el tornillo de
manera perpendicular a la tabla y
golpéenlo suavemente con el martillo.
¿Pudieron introducirlo?
Ahora traten de introducirlo con el
desarmador.
¿Cómo fue más fácil hacerlo?
Luego intenten sacarlo con la uña del
martillo. ¿Por qué es tan difícil hacerlo?
Traten con el desarmador. ¿Cómo fue más
fácil sacarlo?



El tornillo es un cono con rosca en espiral que se usa
para mantener unidos dos cuerpos, por ejemplo,
dos piezas de madera. Para introducirlo se realiza
un movimiento de rotación al mismo tiempo que
se ejerce fuerza hacia el interior. Cada vuelta
hace que el tornillo penetre más profundamente.
Esa espiral que notas en el tornillo es un plano
inclinado enrollado en el cono. Para introducirlo se
ejerce una fuerza que se multiplica en la espiral. Al
sacarlo se ejerce una fuerza que la espiral aumenta
notablemente.

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Un dato interesante

Una de las máquinas simples más

usadas hasta nuestros días es

la rueda. La invención de esta

máquina se adjudica a la civilización

mesopotámica, alrededor del año

5000 a.C. Se trata de una pieza

circular de metal, madera o cualquier

otro material resistente, que gira

alrededor de un eje central. Dos

ruedas pueden ser unidas mediante

este eje para desplazar una carga

dispuesta sobre él. El contacto entre

una rueda y la superficie sobre

la que se mueve es muy pequeño, lo

que permite mover la carga con poca

fuerza.

Polea

Un uso muy común de la rueda

es la polea. Una polea es una

máquina simple que consiste

en una rueda acanalada por la

que se hace pasar una cuerda.

Si se usa una o más poleas se

reduce la magnitud de la fuerza

necesaria para levantar un peso.

Como te puedes dar cuenta,

cada máquina simple tiene

un uso particular. ¿Se pueden

utilizar varias al mismo tiempo?

Una de las primeras representaciones

conocidas de la rueda, tallada en un

sarcófago descubierto en 1928 en las

tumbas reales de Ur, en la antigua

Mesopotamia. Se cree que data del

año 4000 a.C.

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Varias máquinas

Investiga, diseña y construye.

En equipo realicen una investigación acerca de

alguna máquina compuesta que utilice varias

máquinas simples al mismo tiempo.

Elaboren un diseño y/o construyan un

prototipo que incluya varias de las diferentes

máquinas simples estudiadas u otra que hayan

investigado.

El prototipo debe estar hecho en función

de alguna necesidad que se requiera atender,

deben planear en su elaboración los materiales

con los cuales se hará. Posteriormente presenten

los prototipos en una plenaria y expliquen

qué máquinas simples utilizan sus diseños o

prototipos. Respondan si el prototipo funcionó

o no, ¿funcionó a la primera?, ¿qué mejoras le

aplicarían?

Las máquinas simples ayudan a realizar trabajos

que de otra forma sería muy complicado llevar a

cabo, además de que implican menos esfuerzo

y ahorran tiempo. Sólo es cuestión de saber

utilizar el tipo de herramienta necesaria para

obtener el resultado apropiado.

Hay máquinas muy complejas que utilizan en

su diseño varias máquinas simples. Por ejemplo,

si desarmaras el motor de un automóvil

encontrarías que en su interior hay varias ruedas

y tornillos, entre otras máquinas simples.

La ciencia y sus vínculos

Se sabe que hace miles de años los

seres humanos empleaban ya varias

máquinas simples. El plano inclinado era

ya utilizado por los antiguos egipcios

para elevar grandes bloques de piedra.

Asimismo, los egipcios conocían la

rueda hacia el 3000 a.C., y se sabe que

emplearon máquinas simples (planos

inclinados, cuñas, poleas y rodillos) para

construir las pirámides. Por último, el

tornillo era utilizado por los antiguos

griegos en el primer milenio a.C.

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