Ruedas dentadas

Una rueda dentada es un mecanismo circular que transmite movimiento mediante dientes.

En esta aplicación se simula esa transmisión de movimientos y se permite modificar el número de dientes y la velocidad de giro de las ruedas.

La rueda de la izquierda corresponde al eje conductor y la de la izquierda al eje conducido.
Estudiaremos cómo varían las correspondientes velocidades al modificar los números de dientes.

Usa la aplicación y responde:

  1. Observa el funcionamiento del engranaje. Prueba a modificar los valores de cada uno de los tres deslizadores de la parte izquierda. Explica qué es lo que se controla desde cada uno de los tres.

  2. Vuelve a los valores iniciales m=10, n=20 y V=12. Razona cuántas vueltas dará la rueda verde cuando la roja haya dado 12 vueltas.

  3. Si la rueda roja gira a 12 revoluciones (vueltas) por minuto, ¿cuánto tiempo tarda en dar una vuelta? ¿Y cuanto tiempo tarda la rueda verde? ¿A cuántas revoluciones por minuto gira la rueda verde?

  4. Vamos a comprobar cómo afecta un cambio de rueda en el eje conductor manteniendo su velocidad. Modifica el valor de m con el deslizador manteniendo n = 20 y V = 12. Observa qué es lo que cambia y completa la tabla. Después expresa el valor de V’ en función del valor de m y deduce cuántos dientes debería tener la rueda roja para transmitir una velocidad de 30 rpm en la rueda verde.


    Rueda Roja


    Rueda verde

    Nº de dientes
    (m)
    Velocidad
    (V)
    Nº de dientes
    (n)
    Velocidad
    (V')
    10
    12 rpm
    20

    20
    12 rpm
    20

    30
    12 rpm
    20

    5
    12 rpm
    20

  5. Pulsa reinicia para volver a los valores iniciales. Manteniendo m = 10 y V = 12 modifica los valores de n con el deslizador, observa qué ocurre y completa la tabla. El resultado de las dos últimas celdas dependerá de n.


    Rueda Roja


    Rueda verde

    Nº de dientes
    (m)
    Velocidad
    (V)
    1 vuelta
    en
    Nº de dientes
    (n)
    1 vuelta
    en
    Velocidad
    (V')
    10
    12 rpm
    5''
    20
    10''

    10
    12 rpm 5'' 30


    10
    12 rpm 5'' 40


    10 12 rpm 5'' 5

    10
    12 rpm 5'' n


    (En las dos últimas celdas habrás de deducir una fórmula en la que intervenga n)

  6. Completa la siguiente tabla, ampliándola si es necesario, hasta deducir la fórmula de V’ en función de m, n y V.


    Rueda Roja


    Rueda verde

    Nº de dientes
    (m)
    Velocidad
    (V)
    1 vuelta
    en
    Nº de dientes
    (n)
    1 vuelta
    en
    Velocidad
    (V')
    10
    12 rpm
    5''
    20
    10''
    6 rpm
    5
    12 rpm

    30


    5
    18 rpm

    12


    15
    20 rpm

    10


    ... ...
    ...