NO CORRAS EN LAS CURVAS
 
 
CONSTRUYENDO MECANISMOS ARTICULADOS
Los mecanismos articulados son imprescindibles para hacer que algo se mueva. Claro ¿no? Están por todas partes, aunque es probable que no hayas reparado en ellos. Los puedes encontrar por ejemplo en una bicicleta, para moverla, o simplemente para hacer que frene, lo cual es bastante importante ¿verdad? Uno de los lugares donde encontrarás mayor cantidad de mecanismos articulados es en un parque infantil. Piensa en los columpios de todo tipo que puedes hallar. ¿Cómo podemos columpiar a cinco niños sin que se caigan?

La escena representa un balancín de los que puedes encontrar en un parque infantil. Sobre la barra verde se sientan los niños que van a columpiarse.

1.- Al mover el punto P, ¿qué trayectoria describe?

2.- ¿Cambia la altura de la barra horizontal?

3.- ¿Cambia la inclinación de la barra horizontal?

4.- ¿Qué consecuencia crees que tendrá esto al columpiarnos?

Como habrás notado, el mecanismo articulado anterior era un paralelogramo. ¿Y qué tiene esto que ver con las curvas? Pues veámoslo.

Imagina a un automóvil tomando una curva. El centro del círculo de giro del vehículo se encuentra en la recta que une las dos ruedas traseras (en azul). Cada rueda delantera (en rojo) al girar sigue una perpendicular a la recta que une el centro de la rueda con el centro de giro. Observa la escena y responde:

1.- Cambia la distancia al Centro del radio de giro, ¿las dos ruedas delanteras giran igual?

2.- ¿Cuál de ellas realiza un giro de mayor ángulo? ¿A qué distancia del centro de giro ocurre esto?

3.- ¿A qué crees que se debe este fenómeno?

4.- ¿Qué hubiera ocurrido si las dos ruedas delanteras giraran con el mismo ángulo?

Efectivamente, si las ruedas no estuvieran situadas en direcciones perpendiculares a las rectas que unen sus centros con el centro de radio de giro, se arrastrarían de forma lateral al tomar la curva. Ello supondría, además de un desgaste que acortaría su vida útil, un peligro durante la conducción.

Para solucionar el problema, los automóviles utilizan variantes de la llamada Articulación Ackermann para el guiado de vehículos. El ingeniero alemán Ackermann desarrolló este mecanismo articulado en 1818 para dirigir coches tirados por caballos. En la actualidad, este mecanismo proporciona la condición óptima teórica para el trazado de una curva siguiendo el radio de giro. Se utiliza en casi todos los vehículos, desde coches de juguetes hasta tractores.

 

Los puntos del eje delantero A y A' son fijos. El eje AB, unido a la rueda izquierda puede girar describiendo una circunferencia con centro en A. Igualmente el eje A'B' que controla la rueda derecha, lo hace con una circunferencia de centro en A'.

El hecho de que ambos ejes estén unidos a través de AB, hace que cada rueda adquiera la inclinación adecuada.

 

 

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  Francisco José Rodríguez Villanego
 
Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. Año 2005