Los engranajes cambian el movimiento y la fuerza — Ingeniería, 11–13 años
Los engranajes conectados transmiten la rotación de una rueda a otra y cambian la velocidad, la dirección o la fuerza de giro.
El tamaño cambia el intercambio
Cuando dos engranajes se tocan, al girar uno el otro gira en sentido contrario. Un engranaje pequeño que mueve uno grande hace que el grande gire más despacio, pero con más fuerza de giro. Uno grande que mueve uno pequeño produce lo contrario: más velocidad y menos fuerza.
Por qué se desarrollaron los engranajes
Las máquinas a menudo necesitan un movimiento distinto del que puede proporcionar una persona o un motor. Los ingenieros desarrollaron engranajes para transmitir la rotación y elegir entre velocidad y fuerza de giro. Así pueden levantar cargas, mover una rueda con regularidad o mantener un reloj en marcha.
Contar los dientes de los engranajes
Un engranaje de 10 dientes mueve otro de 30 dientes. El pequeño debe dar tres vueltas para que el grande dé una, porque 30 ÷ 10 = 3. Si el pequeño gira a 90 revoluciones por minuto, el grande gira a 90 ÷ 3 = 30 revoluciones por minuto, en sentido contrario y con más fuerza.
Más fuerza no significa más energía
Es razonable pensar que un engranaje grande movido por otro proporciona energía extra gratis. Da más fuerza de giro, pero gira más despacio, así que en un sistema ideal una cosa compensa la otra. Además, la fricción desperdicia energía, por lo que las máquinas reales necesitan la aportación de un motor o una persona.
Engranajes a tu alrededor
Las bicicletas usan engranajes para que tus piernas puedan elegir un giro constante y fácil en una cuesta, o más rápido en terreno llano. Los relojes usan engranajes de tamaños precisos para controlar las agujas, y los taladros eligen velocidad y fuerza. En estos casos los engranajes producen movimientos reales.
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