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Libro de Trabajo de Ingeniería del EstudianteSerie: Aplicaciones en Diseño e Ingeniería – Sección 4

Rueda y Eje

Principales TérminosRelacionen los términos clave que se enumeran en el grupo de palabras con la definición correcta. Escriban la letra correcta en el espacio proporcionado.

A. Máquina Simple

Rueda

Eje

Fricción

Ventaja Mecánica

Radio

Diámetro

Circunferencia

Pi

Fuerza

Trabajo

Esfuerzo

Carga

B.

C.

D.

E.

F.

G.

H.

I.

J.

K.

L.

M.

Principales Términos

1. ___ La distancia alrededor de un círculo.

2. ____ Usar una fuerza para mover un objeto una distancia.

3. ____ Una barra que se fija al centro de una rueda, o que se coloca através del centro de una rueda, permitiendo que la rueda gire libremente.

4. ____ La distancia desde el centro del círculo al borde exterior.

5. ____ El objeto o peso que se mueve o levanta.

6. _____ Tirar o empujar.

7. ____ número irracional e infinito (3.14 ....) que relaciona el perímetro o longitud de una circunferencia con su diámetro.

8. ____ La resistencia que encuentra una superficie u objeto.

9. ____ Un objeto circular que gira con o alrededor de un eje.

10. _ ___ Un dispositivo que transmite o modifica la fuerza o el movimiento.

11. ____ La distancia entre dos puntos de un círculo pasando por su centro.

12. _____ Una fuerza aplicada a la máquina para hacer el trabajo.

13. ______ La cantidad que una máquina multiplica la fuerza.

v2.0

Miembros del Equipo Total de Puntos

/32 puntosLibro deTrabajo

/30 puntosDesafío:

Plan de Estudios

1.

2.

3.

4.

Elementos de una Rueda y un EjeAnoten el elemento correcto en los espacios proporcionados.

Aprender, Construir& Modificar

2

14. 15.

Propósito de una Rueda y un EjeAnoten los dos propósitos de una rueda y un eje en el espacio en blanco.

16. Propósito:

Construir y ModificarConforme el equipo complete cada paso marquen las casillas correspondientes.

20.

21.

22.

Construir una Rueda y un Eje.

Probar pesos en un Sistema de Poleas Fijas.

Probar la Rueda y el Eje

17. Propósito:

Aplicación en la Vida RealInvestiguen algunas aplicaciones de las ruedas y ejes en la vida real. En los espacios en blanco anoten dos ejemplos, que no se encuentren en el paquete del plan de estudios.

18.

19.

14.

15.

Fija/Conectada Giro Libre

14.

15.

25. Calcular el diámetro de uncírculo en el ejemplo 1

26. Utilizar la fórmula paracalcular la circunferencia delcírculo en el ejemplo 1.

27. Calcular el radio de un círculoen el ejemplo 2.

28. Utilizar la fórmula paracalcular la circunferencia delcírculo en el ejemplo 2.

3

Ejemplo 1

Atributos de un CírculoEscriban la respuesta correcta en los espacios proporcionados

Circunferencia

Diámetro

Radio(12 cm)

Diámetro:

Circunferencia: Fórmula de la Circunferencia

C = 2 π rr = radio

Ejemplo 2

Circunferencia

Diámetro(15 cm)

Radio

Radio:

Circunferencia:

Comprender la Ventaja MecánicaLlenen los espacios en blanco para completar la oración.

Construir& Modificar

23. La ventaja mecánica existe cuando la fuerza ______________________ de una máquina es

_____________________que la fuerza ______________que se le aplicó.

24. Para que una máquina cree una ventaja mecánica, debe cambiar un mayor tiempo o

____________________ para reducir el esfuerzo.

29. Determinar la ventajamecánica de una rueda y un ejeen el ejemplo 1.

30. Determinar la ventajamecánica de una rueda y un ejeen el ejemplo 2.

4

Ventaja Mecánica:

Ventaja Mecánica:

Modificar la Rueda y el EjeConforme el equipo vaya completando cada paso marquen la casilla correspondiente.

31.

32.

Modificar la Rueda y el Eje Kid Spark de una Ventaja Mecánica 3:1 a 9:1.

El instructor debe confirmar que la modificación es correcta.

Ejemplo 2 – Rueda y Eje

Circunferencia de la Rueda (40 cm)

Circunferencia del Eje (10 cm)

Example BEjemplo 1 – Rueda y Eje

Es

fue

rzo

Ca

rga

Rueda

Eje

45

cm

5 c

m

Calcular la ventaja mecánica de una rueda y un ejeUse las fórmulas para resolver los problemas a continuación

Construir& Modificar

Fórmula #1 (Distancia)

Distancia que recorreel esfuerzoVentaja

Mecánica =Distancia que recorre

la carga

Circunferencia dela ruedaVentaja

Mecánica =Circunferencia del eje

Fórmula #2 (Circunferencia)

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Diseñar& Construir

El Proceso de Diseño &

Ingeniería Kid Spark

Identificarel Desafío

Lluvia deIdeas &

Soluciones

Construirel Prototipo

Prueba &Mejora del

Diseño

Explicar elDiseño

Desafío de Diseño e IngenieríaSigan cada paso en el proceso de diseño e ingeniería para desarrollar una solución para el desafío. Marquen la casilla a medida que terminen cada paso. Completen los espacios en blanco cuando sea necesario.

1. Identificar el Desafío

Desafío:

Desafío Secundario:

Desafío Secundario:

Desafío Secundario:

Revisar las Especificaciones:

2. Lluvia de Ideas & Soluciones

Discutir ideas del diseño.

Considerar los componentes de construcción y el costo.

3. Construir un Prototipo

Construir un prototipo funcional del diseño.

4. Probar & Mejorar el Diseño

Probar y mejorar el diseño, tanto en funcionamiento como en consistencia.

Nuevo desafío descubierto:

Revisar la guía de calificación y las especificaciones del diseño.

Considerar maneras de reducir los costos.

5. Explicar el Diseño

Prepararse para demostrar y presentar el diseño a la clase.

Revisar la guía de calificación del proyecto.

Explicar las características únicas del diseño que se incluyeron.

Describir al menos un nuevo problema/desafío descubierto durante el Paso 4(Prueba y Mejora del Diseño), y cómo rediseñó el equipo un nueva solución.

655-01223-200 ES

Diseñar& Construir

Especificaciones: ¿El diseño cumple con todas las especificaciones como se indica en el resumen del diseño?

Funcionamiento: ¿Qué tan bien funciona el diseño? Funciona de manera consistente?

Colaboración del Equipo: ¿Qué tan bien trabajó el equipo? ¿Cada alumno puede describir cómo contribuyeron?

Calidad/Estética del Diseño: ¿El diseño es de alta calidad? ¿Es estructuralmente fuerte, atractivo y bien proporcionado?

Costo del Material: ¿Cuál fue el costo total del diseño? ¿El equipo pudo mantenerse dentro o por debajo del presupuesto?

Presentación: ¿Qué tan bien comunicó el equipo a los demás todos los aspectos del diseño?

Evaluación del DesafíoCuando los equipos hayan completado el desafío de diseño e ingeniería, se debe presentar al maestro y a los compañeros de clase para su evaluación. Se calificará a los equipos según los siguientes criterios:

Especificaciones

Funcionamiento

Colaboración en Equipo

Calidad/Estéticadel Diseño

Cumple todas lasespecificaciones

No cumple con lasespecificaciones

Cumple algunasespecificaciones

Cumple con la mayoríade las especificaciones

El diseño funcionaconsistentemente bien

No cumple con lasespecificaciones

El diseño funcionaparcialmente

El diseño funciona bienen general

Cada miembro delequipo contribuyó

El equipo no trabajójunto

Algunos miembros delequipo contribuyeron

La mayoría de losmiembros del equipocontribuyeron

Excelentediseño/estética

Diseño/estéticapobre

Diseño/estéticapromedio

Buendiseño/estética

En Presupuesto($140 o Menos)

Muy por Encima delPresupuesto (+$156)

Por Encima delPresupuesto($146 – $155)

Ligeramente Arriba delPresupuesto($141 – $145)

Excelente presentación/bien explicada

No hubo presentación/explicación

Presentación/explicación regular

Buena presentación/bien explicada

Costo delMaterial

Presentación

Puntos

Total de Puntos

Avanzado5 Puntos

Eficiente4 Puntos

/30

Guía deCalificación

Parcialmente Eficiente3 Puntos

No Fue Eficiente0 Puntos