Los tipos de energía son:

Energía Mecánica

Energía Potencial

Energía Cinética

Energía Química

Energía Calórica

Energía Eléctrica

Energía Nuclear

Energía Solar

Energía Geotérmica

    Energía eólica

Los tipos de energía son:

Energía Mecánica

Energía Potencial

Energía Cinética

Energía Química

Energía Calórica

Energía Eléctrica

Energía Nuclear

Energía Solar

Energía Geotérmica

    Energía eólica

Tipos de Energía

La Energía puede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cinética), de posición (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnéticas, etc. Según sea el proceso, la energía se denomina:

Energía térmica Energía eléctrica Energía radiante Energía química Energía nuclear

La Energía Termica La Energía térmica se debe al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendrá menos energía térmica que otro que esté a mayor temperatura. Movimiento de las partículas en la materia en estado sólido Movimiento de las partículas en la materia en estado gaseoso La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro debido a una diferencia de temperatura se denomina calor. La Energía eléctrica es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce, fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, térmico y magnético. Ej.: La transportada por la corriente eléctrica en nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla. La Energía radiante es la que poseen las ondas electromagnéticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se puede propagar en el vacío, sin necesidad de soporte material alguno. Ej.: La energía que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor. La Energía química es la que se produce en las reacciones químicas. Una pila o una batería poseen este tipo de energía. Ej.: La que posee el carbón y que se manifiesta al quemarlo. Combustión de butano La Energía nuclear es la energía almacenada en el núcleo de los átomos y que se libera en las reacciones nucleares de fisión y de fusión, ej.: la energía del uranio, que se manifiesta en los reactores nucleares. Energía nuclear controlada en una central nuclear Energía nuclear incontrolada en una bomba atómica

Piñon(Mecanico)

Piñón (mecanismo)

Para otros usos de este término, véase Piñón (desambiguación).

Engranaje de una máquina agrícola donde el movimiento del piñón se transmite a través de una rueda loca. Esta rueda intermedia permite variar la relación de transmisióncambiando el número de dientes del piñón y de la corona sin necesidad de variar la distancia entre el eje motriz y el eje conducido.

Piñón y cadena de transmisión de rodillos.

Principio de funcionamiento de un par de ruedas dentadas.

En mecánica, se denomina piñón a la rueda de un mecanismo de cremallera o a la rueda más pequeña de un par de ruedas dentadas, ya sea en una transmisión por engranaje,¹ cadena de transmisión o correa de transmisión. También se denomina piñón tensor a la rueda dentada destinada a tensar una cadena o una correa dentada de una transmisión.²

En una etapa de engranaje, la rueda más grande se denomina «corona», mientras que en una transmisión por cadena como la de una bicicleta, la rueda mayor se denomina «plato».³ En untren de engranajes de varias etapas, la corona de la una etapa gira solidariamente con el piñón de la etapa consecutiva.

En las transmisiones por cadena y por correa, un piñón demasiado pequeño da lugar a mayores curvaturas en el elemento flexible de la transmisión, lo cual incrementa el desgaste y disminuye la vida útil de los elementos.

[editar]Principio de funcionamiento según la relación de transmisión

Cuando el piñón es pequeño, de manera que habría poca distancia desde la base del diente hasta un chavetero, los dientes se tallan mediante un mecanizado en el eje. Esto conlleva el inconveniente de usar el mismo material para el eje que para el dentado, lo cual puede llevar a hacer necesario realizar algún tratamiento térmico superficial para endurecer la superficie de los dientes del piñón mientras que el núcleo del eje y la base de los dientes deben ser resistentes a esfuerzos estáticos y de fatiga. En cambio, cuando hay espacio suficiente, se monta el piñón en un eje con un chavetero o en un eje nervado.⁴

En el caso de formar parte de un mecanismo reductor de velocidad, la relación de transmisión, que es la razón geométrica entre la velocidad de salida y la velocidad de entrada, será menor a la unidad y, por tanto el eje de salida gira más despacio que el eje de entrada, como en la transmisión de un automóvil, donde el piñón es una rueda motriz. En cambio, en un mecanismo multiplicador de velocidad, en el que el eje de salida gira más deprisa que el eje de entrada, como en la transmisión de unabicicleta, el piñón es la rueda conducida.

Igualando las velocidades lineales en las circunferencias primitivas del piñón y la corona, se obtiene la siguiente expresión:

v = ω_e r_e =ω_s r_s ;

donde

• v es la velocidad lineal en la circunferencia primitiva;
• ω_e es la velocidad angular a la entrada;
• ω_s es la velocidad angular a la salida;
• r_e es el radio primitivo a la entrada;
• r_s es el radio primitivo a la salida.

Como ambas ruedas dentadas deben tener el mismo paso entre dientes, y por tanto el mismomódulo (M), la relación entre el diámetro primitivo (Dp) y el número de dientes (Z) será igual en las dos.

Por tanto, la relación de transmisión (i) será igual a:

Aplicando la ley de acción y reacción, la fuerza que ejerce la rueda motriz sobre la conducida sería igual y de sentido opuesto a la fuerza resistente.

donde

• T_e es el momento de fuerza a la entrada;
• T_s es el momento de giro a la salida;

Sin embargo, el par obtenido en el eje conducido es inferior al calculado de esta manera, pues se pierde energía mecánica a consecuencia de la fricción.

http://es.wikipedia.org/wiki/Rueda

El cuerpo humano no tiene rueda

La rueda

Existe

Rueda

Descripción Utilidad

[Rueda] [Rodillo] [Rueda dentada] [Polea] [Leva]

Descripción

La rueda es un disco con un orificio central por el que penetra un eje que le guía en el movimiento y le sirve de sustento.

La parte operativa de la rueda es la periferia del disco, que se recubre con materiales o terminaciones de diversos tipos con el fin de adaptarla a la utilidad correspondiente. Algunas de las ruedas más empleadas son:

Rueda dentada, empleada principalmente para la transmisión del movimiento giratorio entre ejes. Rueda de transporte, empleada para reducir el rozamiento con el suelo. Unas muy empleadas con las de cámara de aire. Polea, muy empleada tanto para la transmisión de movimientos como para la reducción del esfuerzo al elevar o mover pesos. Turbinas (rueda de palas), empleadas para la obtención de un movimiento giratorio a partir del movimiento de un fluido (agua, aire, aceíte...)

Composición de la rueda

Desde el punto de vista tecnológico, la rueda es un operador dependiente. Nunca puede usarse sola y siempre ha de ir acompañada de, al menos, un eje (que le guía y sirve de sustento) y de un soporte o armadura (que es el operador que controla la posición del eje y sirve de sotén a todo el conjunto).

• El eje  es una barra, normalmente cilíndrica, que guía el movimiento giratorio de la rueda. Dependiendo del diseño adoptado, se pueden presentar dos tipos de ejes:
  • Ejes que giran solidarios con la rueda (p.e. las carretillas), en cuyo caso el soporte es el que guía el movimiento. Si el eje se emplea para la transmisión del movimiento giratorio entre la rueda y otro operador (o viceversa), entonces recibe el nombre de  árbol.
  • Ejes que estan unidos directamente al soporte (caso de las bicicletas, patinetes...), en cuyo caso la rueda gira libremente sobre el eje, que es el que le guía en el movimiento.
• El soporte  es un operador cuya misión es mantener al eje solidario con la máquina. En muchas aplicaciones suele tener forma de horquilla (patinetes, bicicletas, carros...).

Además, para reducir el rozamiento entre el eje y el soporte (o entre la rueda y el eje si este permanece fijo), se suele recurrir al empleo de casquillos o de rodamientos (de bolas, rodillos o agujas).

Un poco de historia

Es importante apuntar que aunque el conocimiento y uso de la rueda como operador aplicado al transporte suele ser un indicador de clasificación cultural, existieron culturas que llegaron a un alto nivel técnico y artístico desconociendo el uso práctico de la rueda (caso de las culturas preeconlombinas).

• Desde el punto de vista técnico se supone que la rueda evolucionó a partir de un rodillo al que se le había colocado un eje a través de un agujero central, y aunque no existen pruebas concluyentes, se supone que rodillos de madera fabricados a partir de troncos de árbol ya fueron empleados por los egipciós hacia el 3500 a.C para el transporte de cargas pesadas.
• No obstante, parece ser que la primera aplicación de la rueda como tal correspode a los tornos de alfarería (hacia el 3300 a. de C. en el oriente medio), en forma de sencillo disco de madera montado sobre un cono giratorio impulsado a mano.
• Hacia el 3200 a. de C. empieza a aplicarse como elemento de transporte (en forma de rueda maciza de piedra que formaba cuerpo con ejes de amdera y se sujetaba a la carreta por medio de tiras de cuero) formando parte de carros de tracción animal.
• Hacia el 2900 a. de C. se aplicó en Sumeria para la molienda de trigo (molino de ruedas).
• Hacia el 1500 a. de C. empezó a emplearse como elemento motor accionado por la fuerza muscular del hombre (rueda de varios metros de diámetro por la que se mueven varios hombres haciéndola girar).
• Es posible ha hacia el 1500 a. de C. ya se empleara la polea (en forma de polea simple) en Mesopotamia y Egipto.
• Hacia el 260 a. de C. ya se empleaban las ruedas hidráulicas (norias) como elemento que aprovecha el movimiento lineal dela gua de los ríos para producir un movimiento firatorio que sirve como fuerza motriz.
• Hacia el 250 a. de C. ya se usaban las ruedas dentadas (engranajes) para la trasmisión de movimientos rotativos entre ejes separados (reloj hidráulico de Ctebiso).
• Hacia el 900 empiezan las ruedas eólicas (aprovechan la fuerza del viento para producir un movimiento giratorio) para el accionamiento de molinos de piedra en Pekín y Persia.

Utilidad

Las ruedas se emplean en multitud de aplicaciones, algunas muy usuales son:

Facilitar el desplazamiento de objetos reduciendo el rozamiento entre superficies (tren de rodadura, rodillo, rodamiento); como en carretillas, coches, bicicletas, patinetes, pasillos rodantes...

Obtener un movimiento rotativo en un eje a partir del movimiento del agua (rueda de palas, noria, turbina o rodete); como en contadores de agua, molinos de agua, norias de regadío, centrales hidroeléctricas, turbinas...

Transmitir un movimiento giratorio entre ejes (polea, piñón, ruedas de fricción...); como en lavadoras, neveras, bicicletas, motos, motores de automóvil, taladros, tocadiscos...

Reducir el esfuerzo necesario para elevar una masa (polea de cable, polea móvil, polipasto...); como en pozos de agua, grúas, ascensores...

Transformar en giratorio otros movimientos o viceversa (excéntrica, leva, torno); como en piedras de afilar, máquinas de coser, ruedas de timón, programadores de lavadora, cabrestantes...

Payaso - El Joe Arroyo [HD]

Manyoma - El Joe Arroyo [HD]

Flotabilidad y equilibrio de los barcos

Flotabilidad y Principio de Arquímedes

¿Por qué flotan los barcos?

Un objeto que esta hueco tiene poca densidad, porque en su mayoría esta lleno de aire.

Con el barco ocurre lo mismo, aunque sea de hierro flota en el agua a causa del aire que tiene dentro.

En el caso de que se le haga un agujero en el casco, el agua entrara expulsando el aire hacia fuera, entonces la densidad de barco será mayor que la del agua y el barco se hundirá.

Hay muchos tipos de barcos y se utilizan para distintos objetivos.
Un crucero es un buque de guerra, aunque depende del contexto, ya que también es conocido como un viaje de placer en un barco de lujo.

¿Por qué vuela un avión?

Existen numerosos testimonios del interés del hombre por imitar el vuelo de los pájaros, desde tiempos remotos. Para no extendernos en demasía, obviaremos el  detalle de los distintos intentos que para volar realizará a través de los siglos, solamente, y a manera de ejemplo, podemos citar a Leonardo Da Vinci, quien en el siglo XV diseñó un helicóptero, demostrando una extraordinaria comprensión de los principios del vuelo, los mismos que hoy posibilitan la utilización de esas aeronaves. Pero fue Daniel Bernoulli (1700-1782) quien, experimentando con el flujo de los líquidos a través de tubos de variadas formas estableció el siguiente enunciado: "Si en un tubo determinado, la velocidad del fluido que lo recorre es incrementada en algún punto, la presión se reducirá en ese punto”.

           Este enunciado explica por sí solo la teoría de la sustentación, y bien puede decirse que es la teoría fundamental del vuelo. Toda aeronave de alas fijas tiene éstas diseñadas de forma  tal que el flujo de aire se incremente en su parte superior, provocando la sustentación.

          Otra de las teorías de la sustentación se basa en la ley de acción y reacción de Newton que establece: “Para cada acción hay una reacción del mismo valor y de sentido opuesto”. Con referencia a la sustentación, esta ley encuentra aplicación al establecer que el ala mantiene al avión hacia arriba, al empujar el aire hacia abajo. El empuje del aire hacia abajo es la acción a la que se opone una reacción, o sea, la sustentación.  

 

           Esta teoría explica también la sustentación a diferentes velocidades. Observando la figura se comprueba, que el aire que pasa por la parte superior del ala, efectúa un recorrido más largo que el que lo hace por la parte inferior, y por lo tanto, aquél deberá moverse a mayor velocidad que éste, a fin de reunirse ambos a la salida, obteniendo como resultado, una zona de baja presión en la parte superior del ala, de acuerdo a la teoría de Bernoulli.     

Ángulo de ataque

         Otro factor importante a considerar, es el ángulo de ataque, que es la posición del ala con relación al viento relativo, es decir el viento que se origina con respecto a un cuerpo, al desplazarse éste dentro de una masa de aire (Trayectoria de vuelo).

 

          A cualquier velocidad, el ángulo de ataque determina la sustentación que el ala puede generar. A pequeños ángulos, la sustentación es mínima.

          Dado que el ángulo de ataque es una relación entre la posición del ala y el viento relativo, no debe medírselo con respecto al suelo, sino con referencia a la trayectoria de vuelo.

          Por ello es que se habla de viento relativo, o sea, si bien es cierto que a mayor ángulo de ataque mayor sustentación, el aumento de dicho ángulo encontrará un punto de máxima sustentación, traspasado el cual ésta comienza a disminuir hasta desaparecer, si se insiste en el aumento de aquél ángulo.

         Esta disminución de la sustentación es consecuencia de la ruptura del flujo de aire sobre el perfil alar, ya que ahora, en lugar de un paso continuo de aire, se presenta una turbulencia  en forma de burbujas, que lógicamente no produce las condiciones de sustentación requeridas.

  

           En la mayoría de los aviones, el punto de mayor sustentación se logra con un ángulo de ataque de 20°. Por otra parte, un ángulo de ataque negativo (o sea con la nariz del avión por debajo de la línea de vuelo horizontal), reducirá también la sustentación.

   Asimismo, cuando se aumenta el ángulo de ataque, las partículas de aire que actúan en la superficie inferior del ala ayudan a la sustentación, aunque el valor real de esa sustentación adicional no pasa de un 25 %.  

Fuerzas que actúan sobre un avión en vuelo

           Como los aviones se construyen para volar, a fin de cumplir ese propósito, la primera fuerza que se debe conseguir que actúe es la sustentación. Pero hay otras tres fuerzas que actúan sobre un avión en vuelo.

           El avance de un avión dentro de una masa de aire provoca un viento relativo que al circular por sobre sus alas produce la sustentación. Al avanzar el avión por efecto de la tracción, automáticamente aparece otra fuerza, la carga o la resistencia al avance, que actúa en contraposición de la anterior. Por último, la fuerza de gravedad, a la que se opone la arriba nombrada sustentación.

Tracción

           La tracción, que es la fuerza que produce el avance del avión, se obtiene de la planta de poder, pudiendo ser ésta un motor a pistón, turbohélice, turbofan, turbina pura. Aquí se considerará el motor a explosión o a pistón que mueve una hélice, que es el elemento que finalmente producirá la tracción. Este es el tipo de avión que se usa actualmente para la instrucción de alumnos pilotos civiles.

Carga o resistencia al avance

           Se llama así a la reacción al avance que producen las partículas de aire al friccionar contra toda la estructura del avión. La resistencia al avance es mayor cuando menor sea la altitud a que se vuele, y disminuirá a medida que se ascienda, debido a que la densidad atmosférica es inversamente proporcional a la altura.

Fuerzas de gravedad

           Esta es la cuarta de las fuerzas que actúan sobre un avión en vuelo, debiendo ser contrarrestada por la sustentación, siendo, por lo tanto el peso total del avión, la primera fuerza a superar para que el vuelo sea posible. El valor de la fuerza de gravedad entre dos cuerpos depende de la masa de éstos y de la distancia que los separa. Cuánto mayor sea la distancia menor será la atracción entre ellos, pues aquella fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Cuando se habla de la atracción por gravedad entre un cuerpo y la tierra, se la denomina “peso” de ese cuerpo.

           Las actuaciones del avión pueden deducirse fácilmente analizando la naturaleza de las fuerzas que actúan sobre él en la condición que se desee estudiar, vuelo horizontal, subida, viraje, etc.

  

           En la figura se representan las fuerzas que actúan sobre un avión, en vuelo horizontal y sin aceleración.

Donde:

T = Tracción (Thrust)

D = Arrastre   (Drag)

L =  Sustentación (Lift)

W =  Peso (Weight)

Desarrollo de Fuerzas en un perfil

Fuerza Aerodinámica

           La fuerza aerodinámica (AF) es el resultado de todas las presiones estáticas que actúan en una superficie aerodinámica, multiplicado por el área afectada por las presiones. La línea de acción de la fuerza aerodinámica pasa a través de la cuerda en un punto denominado centro de presión (CP). Debe observarse que las fuerzas que actúan sobre un avión, o sobre una superficie aerodinámica, lo hacen dentro de un sistema de coordenadas rectangulares. Uno de estos sistemas podría definirse por los ejes longitudinal y vertical del avión. Otro puede ser el formado por ejes paralelos y perpendicular a la superficie terrestre, y un tercer sistema de coordenadas viene definido por la dirección del viento relativo y un eje perpendicular al mismo. Este último sistema es el que se elige para definir las fuerzas de sustentación y resistencia aerodinámica.

           La fuerza  AF (Aerodinamic Force) puede descomponerse en otras dos: una paralela al viento relativo y denominada resistencia, y otra perpendicular a dicho viento y denominada sustentación. En la figura se muestra la descomposición de la fuerza aerodinámica AF en sus componentes L (Lift) y D (Draft).

           Cuando varía el ángulo de ataque o velocidad del avión, varía también la magnitud y dirección de la fuerza AF, así como la localización del centro de presión CP (Center Pressure).

Factores que afectan al vuelo

           El primer elemento o factor que afecta al vuelo de un avión es a velocidad. ¿Cómo afecta la velocidad a la sustentación, resistencia al avance, tracción y gravedad?. Cuanto más rápido vuele un avión, mayor será el efecto que sobre él producirá el principio de Bernoulli, o sea, que cada vez será menor la presión sobre la parte superior del ala. También se produce un mayor impacto de moléculas de aire en la parte inferior del ala. En esta forma, la velocidad incrementa la sustentación. Pero, consecuentemente, un aumento de la velocidad de vuelo incrementa también la resistencia al avance.

Ángulo de ataque

           Otro factor que afecta el vuelo es el ángulo de ataque. Con un ángulo de ataque de cero grado, el impacto de las moléculas de aire en la parte inferior del ala es mínimo, pero también es mínima la sustentación que se obtiene. Se vio anteriormente que la variación del ángulo de ataque incide en la sustentación.

Altitud

            Este es un factor que por su importancia no debe ser descuidado por ningún piloto. A nivel del mar, como consecuencia de la mayor atracción que ejerce la tierra sobre la atmósfera, ésta es más densa y logra mayor sustentación. Es por este motivo que la operación en aeropuertos situados en zonas de elevada altitud, exige carreras más largas de los aviones que allí aterricen o despeguen. En otras palabras, para alcanzar la mínima sustentación requerida, es necesario mayor velocidad, a fin de compensar el enrarecimiento del aire debido a la altitud.

Temperatura

           Otro efecto que tiene considerable efecto sobre el vuelo es la temperatura. En días muy calurosos, las moléculas de aire estarán expandidas y desplazadas hacia arriba por efecto térmico, creando una zona de menor presión en la baja atmósfera. En caso opuesto, el clima frío determinará una mayor densidad atmosférica, facilitando, en consecuencia, la sustentación.  

Peso y balanceo

           El peso, balanceo y carga es un conjunto de factores que también tiene suma importancia dado que cualquier cambio o variación en alguno de ellos modificará las condiciones de vuelo del avión. El peso, esto es la carga que puede llevar un avión entre combustible lubricantes, tripulación, pasajeros, equipaje, etc., a lo que se suma el peso de la aeronave vacía, nunca debe exceder los valores que el fabricante indique en el respectivo manual, para las distintas condiciones de vuelo.

           En cuanto al balanceo, que es la distribución de las cargas en una aeronave, tiene muchísima importancia, dado que una sobrecarga en cualquier zona irremediablemente provocará un desequilibrio cuyas consecuencias pueden ser irreparables. Si bien el peso nunca aumentará una vez que halla despegado, al contrario irá disminuyendo paulatinamente, el balanceo puede modificarse negativamente para la seguridad del vuelo, una vez que se halla iniciado éste, siendo la causa de esta modificación, el desplazamiento de la carga de abordo, por lo que se hace imperativo comprobar su correcta aplicación antes de emprender un vuelo.

          No se debe olvidar nunca que la capacidad que tiene una superficie sustentadora no es ilimitada. La principal superficie sustentadora, el ala, debe esa capacidad sustentadora a su forma, velocidad del avión, altitud del vuelo y ángulo de ataque. Como queda dicho más arriba, todos estos factores tienen sus limitaciones: en efecto, un peso excesivo nunca podrá ser levantado del suelo.   

Ejes de un avión

           Todos los movimientos de un avión se desarrollan sobre tres ejes, lateral, longitudinal y vertical.

Eje lateral

           Es una línea imaginaria que une ambos extremos de las alas pasando por e centro del avión. Sobre ella se efectúan los movimientos de nariz arriba (cabreada) y nariz abajo (picada)

Eje longitudinal

           Se llama así a la línea imaginaria que pasando por el centro del avión une su parte delantera (nariz) con su parte trasera (cola). Alrededor de esta línea se efectúa el movimiento de rolido.

Eje vertical

           La línea vertical imaginaria que cruza al avión por su centro, perpendicularmente a los otros ejes, se llama eje vertical y es alrededor de este eje que se ejecuta los movimientos de la proa o nariz hacia un lado y otro, ya sea en virajes o en guiñadas.