¿Qué dijeron de mis clases?
En cuanto empecé a hablar de mecanismos sentí la necesidad de saber qué opinaban todas esas mentes inquietas… sobre un montón de cosas. Preguntar directamente no me parecía el mejor método para averiguar algunas, así que pensé en hacer una consulta anónima por escrito. Lo malo de eso es que tuve que seleccionar sólo algunos temas, porque yo hubiese preguntado muuuuchas cosas más, pero las encuestas tan largas no funcionan.
Aún a día de hoy no sé cómo interpretar algunas de las respuestas. Eso sí, os aseguro que merece la pena leerlas. Coinciden bastante con mi propia idea de cómo fueron las clases, pero aportan también un montón de información fresca.
De momento lo pongo todo en una sola entrada, pero igual luego lo divido en varias, porque queda demasiado larga para mi gusto. Son 7 preguntas (por si os aburrís a medias, que lo hagáis con conocimiento de causa). En las preguntas con opciones (2-6) se podía elegir más de una y siempre se podían añadir comentarios a todo. Por eso hay tantas respuestas abiertas y por eso los porcentajes nunca suman 100.
Participantes del IES Isaac Newton (curso 2011-2012):
1º A: 14 personas 1º B: 22 personas
1. De lo que hemos aprendido en clase ¿qué te ha gustado más? ¿por qué?
1ºA |
|
1ºB |
|
2. ¿Qué te han parecido las explicaciones?
1º A |
1º B |
Total |
||||
Me he aburrido porque eran demasiado lentas |
1 |
7% |
1 |
5% |
2 |
6% |
Me he perdido durante la explicación |
5 |
36% |
13 |
59% |
18 |
50% |
Me han servido para entender lo que quería |
4 |
29% |
2 |
9% |
6 |
17% |
Otras respuestas |
5 |
36% |
9 |
41% |
14 |
39% |
En blanco |
1 |
7% |
1 |
5% |
2 |
6% |
Respuesta abierta 1º A:
|
||||||
Respuesta abierta 1º B:
|
3. ¿Qué te ha parecido el examen?
1º A |
1º B |
Total |
||||
Más difícil que los ejercicios de clase |
7 |
50% |
12 |
55% |
19 |
53% |
Más fácil que los ejercicios de clase |
1 |
7% |
6 |
27% |
7 |
19% |
Otras respuestas |
5 |
36% |
8 |
36% |
13 |
36% |
En blanco |
1 |
7% |
0 |
0% |
1 |
3% |
Respuesta abierta 1º A:
|
||||||
Respuesta abierta 1º B:
|
4. ¿Qué opinas del ambiente que ha habido en el aula?
1º A |
1º B |
Total |
||||
No me permitía atender porque era demasiado desordenado y ruidoso |
12 |
86% |
12 |
55% |
24 |
67% |
La disciplina era demasiado rígida y no estaba cómoda/o |
1 |
7% |
0 |
0% |
1 |
3% |
Otras respuestas |
4 |
28% |
14 |
64% |
18 |
50% |
En blanco |
1 |
7% |
3 |
14% |
4 |
11% |
Respuesta abierta 1º A:
|
||||||
Respuesta abierta 1º B:
|
5. En el ejercicio en grupo, ¿cómo habéis trabajado?
1º A |
1º B |
Total |
||||
Todo el mundo ha participado en el trabajo común |
7 |
50% |
18 |
82% |
25 |
69% |
Sólo una parte del grupo ha participado en el trabajo común |
3 |
21% |
0 |
0% |
3 |
8% |
Ha trabajado cada cual por su cuenta |
3 |
21% |
3 |
14% |
6 |
17% |
Otras respuestas |
1 |
7% |
1 |
5% |
2 |
6% |
En blanco |
0 |
0% |
1 |
5% |
1 |
3% |
Respuesta abierta 1º A:
|
||||||
Respuesta abierta 1º B:
|
6. ¿Te has divertido en alguna clase? ¿por qué?
1º A |
1º B |
Total |
|||||
No |
2 |
14% |
6 |
27% |
8 |
22% |
|
Porque no entendía la explicación |
0 |
0% |
2 |
9% |
2 |
6% |
|
Porque no me gustan los mecanismos |
1 |
7% |
4 |
18% |
5 |
14% |
|
Porque me aburría |
1 |
7% |
1 |
5% |
2 |
6% |
|
Sí |
12 |
86% |
19 |
86% |
31 |
86% |
|
Porque he conseguido aprender algo interesante |
2 |
14% |
5 |
23% |
7 |
19% |
|
Porque he estado hablando o jugando con mis compañeras/os en vez de atender |
2 |
14% |
5 |
23% |
7 |
19% |
|
Porque me ha gustado ver cómo funciona un mecanismo |
8 |
57% |
13 |
59% |
21 |
58% |
|
Respuesta abierta 1º A: (no hubo) | |||||||
Respuesta abierta 1º B:
|
7. ¿Qué otras cosas te gustaría decir sobre estas clases?
1ºA |
|
1ºB |
|
Caja de música
Este es el mecanismo que hay dentro de una caja de música. En este caso, tiene una manivela que permite su activación (a falta de otras maneras de ponerlo en marcha, pues no tiene carcasa). La manivela es un eje acodado (= en forma de codo). Una zona del eje de esta manivela se convierte en un tornillo sin fin. Cuando el tornillo gira, hace girar una rueda dentada que está conectada al eje del cilindro de la melodía (podemos llamarlo tambor, por su forma). Se trata, por tanto de un mecanismo de transmisión circular, pero diferente de los vistos hasta ahora: el giro se transmite entre dos elementos muy diferentes (un tornillo sinfín y una rueda dentada), en planos perpendiculares (hasta ahora, siempre era entre ejes paralelos).
Un pequeño paréntesis: si intentamos girar al contrario, no funciona, el tambor no gira. Es un poco difícil de apreciar, pero eso ocurre porque la conexión entre la rueda dentada y el tambor es un mecanismo para dirigir y regular el movimiento. El tambor está conectado a una rueda con dientes aserrados, y la rueda dentada que activa el tornillo de la manivela está conectada a unos gatillos (otro mecanismo de tipo trinquete, muy parecido al del corrector de escritura). La rueda aserrada del tambor sólo puede ser arrastrada cuando los gatillos se oponen a los dientes. Si los gatillos actúan en sentido contrario, resbalan por el lomo suave de los dientes y no son capaces de mover la rueda. Eso es lo que ocurre en ese vídeo (en un sentido funciona y en el otro no):
Volvemos a donde estábamos: el tambor gira y suena la música. El tambor tiene unos remaches situados estratégicamente para hacer vibrar unas láminas de metal de diferente longitud (el conjunto de láminas se suele llamar peine metálico o cepillo metálico). Las láminas más cortas son las que producen notas musicales más agudas, y las más largas, notas más graves. Cuanto más sujeta está la estructura, mayor es la vibración de las láminas metálicas y, por tanto, mayor el volumen del sonido y su calidad. Es decir, que si la hacemos sonar sujetándola en el aire, no suena tan bien como si la apoyamos sobre la mesa.
Y este es el vídeo con la melodía completa:
Por cierto, muchas gracias por el prestarnos este juguete, Nacho
Correa con trinquete
Es un sistema muy utilizado para fijar cargas en un vehículo, o para sujetar con firmeza diferentes elementos. La clave es que facilita tensar y destensar las correas a nuestra voluntad. A veces a estos aparatos se les llama simplemente “trinquetes”, aunque en realidad el trinquete es sólo el mecanismo que impide el retroceso del giro (un principio fundamental de estos utensilios).
Nota para una gente especial: desde las ventanas de las aulas de 1º podéis ver un ejemplo muy parecido a éste (pero con las correas de color azul) sujetando la valla de la pista de volley al tronco de un cedro.
Para tensar la correa se pasa el extremo libre por el eje acanalado de la pieza metálica principal, se tira del extremo de la correa hasta ajustar aproximadamente a la distancia deseada. Entonces se va enrollando la correa sobre sí misma utilizando el mecanismo. El eje acanalado está conectado a dos ruedas con dientes aserrados. Cuando hacemos girar el mango del artilugio, una pieza del mango arrastra las ruedas dentadas en el sentido que nos interesa (enrollando la correa y, por tanto, tensándola). Las ruedas dentadas avanzan diente a diente, salvando la resistencia de otra pieza, que permite el paso de los dientes en un sentido pero no en el contrario. De esta forma la tensión que vamos acumulando se mantiene, nunca se pierde. Cuando hemos tensado lo suficiente, paramos.
Para liberar la tensión (cuando ya queremos retirar la correa) tenemos que colocar el mango en su posición más abierta y, desde ahí, apretar la pieza que antes actuaba arrastrando las ruedas dentadas. Al apretar, la pieza pierde el contacto con los dientes aserrados, por lo que puede desplazarse sin obstáculos. Entonces abrimos aún más el mango y conseguimos así liberar la pieza que sujetaba los dientes en el otro extremo de las ruedas. Una vez en esta posición, el eje gira libremente y se puede retirar fácilmente la correa.
El conjunto de ruedas aserradas y piezas que las sujetan o arrastran es lo que denominamos trinquete. La pieza que sujeta hace el papel de gatillo. Un esquema simple de trinquete se puede ver en la Wikipedia. Se trata de un mecanismo para dirigir o regular el movimiento.
En este otro vídeo se ve más de cerca:
Juguete de cuerda
Es un juguete con ruedas que tiene un mecanismo acumulador de energía que le permite rodar de forma autónoma cuando tiramos de la cuerda que activa dicho mecanismo y luego la soltamos. Si abrimos el juguete o si observamos a través de alguno de los agujeros de la carcasa, podemos ver hay un muelle que se enrolla al tirar de la cuerda. Cuando soltamos la cuerda el muelle se desenrolla (liberando la energía acumulada). Está conectado a un engranaje, de forma que cuando el muelle se desenrolla hace girar una gran rueda dentada de color blanco que transmite el giro a otras ruedas dentadas hasta que llega al eje de las ruedas traseras del juguete. Es lo mismo que ocurría en el coche de juguete. Se trata de un tren de engranajes: un mecanismo de transmisión circular. También actúa de forma ligeramente distinta en un sentido y en el otro (como ocurría en el coche de juguete), por lo que puede intuirse la presencia de un mecanismo de acoplamiento, pero no lo vamos a ver.
De hecho, incluso el tren de engranajes que conecta el muelle con el eje de las ruedas traseras puede ser demasiado complejo y, desde luego, requeriría desmontar completamente el juguete para poder verlo bien. Sin embargo, este juguete cuenta en su parte externa con otro ejemplo de mecanismo de transmisión circular mucho más sencillo de observar. Cuando las ruedas traseras giran, hacen girar también una gran rueda de color amarillo que hay en el costado del juguete. Curiosamente, los dientes no engranan entre sí de uno en uno, sino que dos dientes de una rueda coinciden con la distancia entre uno solo de los dientes de la otra.
Este engranaje externo es el que se ve funcionar en este vídeo (una vez la rueda motriz es la rosa y otra vez es la amarilla):
Ahora nos vamos al otro extremo: el juguete está completamente desmontado y podemos ver el funcionamiento de la parte más interna:
En este vídeo se ve cómo actúa el sistema de «cuerda» (el muelle). La primera vez ocurre a velocidad normal y la segunda vez a cámara lenta (al 10% de la velocidad según el programa de edición de vídeo):
En esta otra perspectiva ocurre todo a velocidad real, pero yo no suelto la cuerda, por eso la segunda vez va más lento:
Este es igual pero con el juguete montado:
Este es el sistema de engranajes y cuerda visto por los cuatro costados:
Aquí se ve cómo se va completando:
Y los últimos retoques:
Rueda loca
Primero una pequeña introducción. La rueda loca estaba en el mismo equipo que el coche de juguete para resaltar la diferencia entre las ruedas con eje fijo (como las del coche) y las ruedas con eje móvil (como la rueda loca). Hay que observar que el eje de giro de la rueda está conectado a una pieza que puede, a su vez, girar en torno a un eje perpendicular al eje de la rueda. Es decir, que la rueda tiene libertad para moverse por todas las direcciones de un plano. Este tipo de ruedas se utilizan mucho en sillas de ruedas, carritos de bebé, carros de la compra, etc. Permiten un apoyo móvil que no entorpece el giro del resto de la estructura.
Y ahora el mecanismo que había que encontrar: en esta rueda loca en concreto se podían ver los rodamientos que facilitan el giro de la pieza que contiene el eje de la rueda (son esas pequeñas esferas que asoman entre las otras dos piezas). Los rodamientos son un tipo especial de mecanismo acumulador de energía (disipador de energía). Su función es reducir (o eliminar) el rozamiento entre las uniones de un eje de giro con la estructura que lo sostiene. Otro tipo de unión son los cojinetes, que tienen la misma función. En la página de MecanESO se puede leer más sobre ruedas y cojinetes (OJO: consideran los rodamientos como un tipo de cojinete).
He tomado prestadas las fotos de http://roble.pntic.mec.es/~jsaa0039/cucabot/ porque yo no tenía.
Coche de juguete
Es un coche de juguete que acumula energía cuando se le obliga a rodar hacia atrás y luego rueda hacia delante de forma autónoma gracias a la energía acumulada. En este juguete se pueden encontrar hasta tres tipos diferentes de mecanismos. Aunque los mencionaremos todos, sólo el primero es fácil de identificar. El segundo es fácil de intuir pero difícil de ver. Y el tercero es casi imposible de detectar por el pequeño tamaño de las piezas, por la forma en que se produce (habría que desmontar hasta las piezas más internas), y por el tiempo y la precisión que requiere su observación.
Si abrimos el coche y miramos dentro podremos ver que hay un conjunto de engranajes relativamente complejo. Es un mecanismo de transmisión circular: un tren de engranajes. Unas ruedas dentadas hacen girar a otras de forma que comunican el eje en el que se insertan las ruedas traseras del coche con el elemento que acumula la energía. Hay una carcasa que cubre todo este sistema, pero pueden verse parte de las ruedas sin necesidad de abrir esa pequeña carcasa.
El segundo mecanismo es de acumulación de energía. Podemos presuponer su presencia viendo los efectos que produce. Sin embargo, para verlo bien tenemos que desmontar la carcasa que contiene los engranajes. Al abrir vemos que se trata de un muelle enrollado en un receptáculo. Este muelle encaja con una de las ruedas dentadas del tren de engranajes de forma que cuando la rueda gira en un sentido el muelle se enrolla más aún de lo que está (acumulando energía). Una vez que cesa la fuerza que provoca ese movimiento, el muelle empieza a desenrollarse para recuperar su forma original y al hacerlo mueve la rueda.
El tercer sistema que actúa en este coche es un mecanismo de acoplamiento. Ahora que lo tenemos completamente desmontado, si observamos con detenimiento, veremos que los ejes de algunas ruedas dentadas pueden desplazarse ligeramente. Gracias a este pequeño desplazamiento cambia la forma de engranar unas ruedas con otras. Este cambio está ligado al sentido de giro. Dicho de otra forma: cuando los engranajes giran en un sentido no encajan entre ellos de la misma forma que cuando giran al revés. La intención de este cambio es aumentar el efecto del muelle acumulador de energía. Cuando las ruedas traseras del coche giran en sentido contrario a la marcha, el tren de engranajes funciona como un sistema reductor, pero poco reductor. Como es un engranaje reductor, transmite algo menos de velocidad pero algo más de potencia al eje que enrolla el muelle. Cuando lo dejamos libre el sentido se invierte: ahora el muelle se desenrolla haciendo girar su eje. El giro se transmite a través del sistema de engranajes, que ahora debería ser ligeramente multiplicador (aumenta la velocidad). Pero la posición de las ruedas cambia y se convierte en un sistema fuertemente multiplicador (aumenta mucho la velocidad). Por eso la velocidad final del eje de las ruedas traseras del coche es tan alta.
Ahora que tenemos el coche desmontado, lo podemos volver a montar. Esta es la secuencia de pasos que yo he seguido:
Bolígrafo
Este era un poco difícil. A ver si con las explicaciones, las fotos y los vídeos se entiende la idea.
La carcasa transparente permite ver que el movimiento alternativo del activador de la parte de arriba se transforma en un movimiento circular, pues hay una pieza de color azul que va dando la vuelta paso a paso con cada movimiento (es la que está señalada con flechas en la foto). Esta pieza, a su vez, hace que el depósito de tinta del bolígrafo suba y baje con otro movimiento rectilíneo alternativo, pero diferente del anterior, de modo que a veces se esconde la punta y a veces no. Se trata, por tanto, de mecanismos de transformación circular-rectilíneo alternativo. La segunda de estas transformaciones (el giro de la pieza azul que obliga al depósito de tinta a subir y bajar) sigue un principio muy parecido al de una leva con seguidor (ver leva clásica de MecanESO). La diferencia principal es que el giro no se produce de forma continua sino por pasos. En cada uno de esos pasos la pieza intermedia queda encajada más arriba o más abajo, según el carril de la carcasa en el que le toque quedarse (hay carriles cortos y largos). El depósito de tinta se mantiene siempre en contacto con la pieza que gira gracias a un muelle. Si no estuviera el muelle, tendríamos que sujetarlo, como en el primer vídeo.
Sacacorchos
Esta vez se trataba de descorchar una botella y por el camino aprender cómo funciona este sacacorchos.
Podemos distinguir dos principios diferentes:
Por un lado, el vástago está horadado en forma de tornillo en su zona inferior. Eso le permite avanzar en línea recta a través del corcho cuando giramos el asa superior. Es una aplicación típica del tornillo, que deriva del plano inclinado. Como eso no lo hemos visto en clase, podemos interpretarlo de otra forma: imaginemos que el corcho es una tuerca donde se enrosca el tornillo. Este sería un mecanismo de transformación circular-rectilíneo.
Por otro lado, en su parte media el vástago posee entrantes y salientes que actúan como la cremallera de un sistema piñón-cremallera. En esos entrantes y salientes engranan los dientes de las asas laterales, que hacen el papel de piñones de dicho sistema. Al girar las asas laterales hacia abajo, el vástago con el corcho sube en línea recta. Se trata, otra vez, de un mecanismo de transformación circular-rectilíneo.
Nota para una gente especial: un ejemplo estupendo de mecanismo piñón-cremallera se puede ver en la puerta del patio del instituto.
Sargento o gato
Este sencillo invento se basa en el mecanismo tornillo-tuerca, que es un mecanismo de transformación de movimiento circular-rectilíneo. La clave es que el mecanismo no es reversible, por lo que el tornillo no retrocede aunque se encuentre con fuerzas que intenten empujarlo, sólo avanza o retrocede con el movimiento circular que enrosca o desenrosca. Por eso tiene capacidad para sujetar.
Nota para gente especial: En el taller hay tornillos de mesa que siguen el mismo principio, y sargentos semiautomáticos que utilizan un mecanismo más complejo de forma que se pueden manejar con una sola mano.
También hay otras variantes: ejemplo.
Corrector de cinta
El elemento protagonista es una cinta cubierta de un material blanco que queda adherido al papel simplemente por presión. Esto se produce en el extremo activo del objeto. El rozamiento con el papel hace que la cinta avance.
La cinta con material corrector está enrollada alrededor de un eje (eje 1), pasa por el extremo activo del mecanismo y luego se vuelve a enrollar ya gastada en otro eje (eje 2). El eje 1 almacena la cinta “llena” de material corrector y además posee una rueda dentada (rueda 1). La rueda 1 engrana con otra rueda (rueda 2) que gira sobre el eje 2 (el que almacena la cinta “vacía”). Al avanzar, la cinta hace girar la rueda 1 que, a su vez, hace girar la rueda 2 y así no se arruga nunca la cinta. Las dos ruedas forman un mecanismo de transmisión circular (engranaje).
Uno de los lados de la carcasa, en su parte interna, posee una corona de dientes aserrados que contactan con dos salientes del eje 1. Se trata del mismo principio que el trinquete (ver trinquete clásico en Wikipedia). La corona de dientes aserrados de la carcasa hace el papel de rueda dentada y los salientes del eje 1 hacen de gatillos (son los que señalan las flechas negras de la foto).
Este pseudotrinquete no impide totalmente el movimiento de la rueda 1 en uno de sus sentidos, pero lo dificulta mucho. Sirve para favorecer que el sistema entero gire siempre en el sentido correcto. Por tanto, es un mecanismo para dirigir o regular el movimiento.