Ascensor Manual

1 Pruébalo aquí

Gira la manivela hacia la izquierda para subir o hacia la derecha para bajar el ascensor. Observa cómo la cabina se mueve según el movimiento del cable.

2 Materiales necesarios

Toca cada material para ver especificaciones. Marca los que ya tengas.

0 de 8 materiales listos

3 Mecanismo de funcionamiento

Cómo funcionan los componentes del ascensor mecánico.

4 Principios físicos

Las fuerzas y máquinas simples involucradas.

1. Máquina simple - Palanca: La manivela es una palanca de primer tipo. Multiplica la fuerza que aplicas. Si la manivela tiene 10 cm de radio, por cada cm de rotación, el cable se enrolla 2π × radio = ~60 cm.
2. Polea fija: La polea superior solo cambia la dirección de la fuerza, no la magnifica. Fuerza entrada = Fuerza salida. Sin embargo, permite cambiar un movimiento horizontal en vertical.
3. Ventaja mecánica: El sistema completo proporciona una ventaja mecánica donde la fuerza aplicada en la manivela se transmite a través del cable hacia la cabina.
4. Fricción: Los cables, cojinetes y la polea tienen fricción. En un sistema ideal sería cero, pero en realidad consume ~10-20% de la energía.
5. Inercia: La cabina tiene masa. Cuando comienzas a girar la manivela, necesitas superar la inercia y acelerar la cabina. Un movimiento uniforme es más fácil que cambios constantes de velocidad.
6. Contrapeso: Un ascensor real usa un contrapeso (masa) colgado del otro lado de la polea, equilibrando el peso de la cabina. Esto reduce significativamente el esfuerzo necesario.

5 Diagrama del sistema

Visualización simplificada del ascensor:

┌──────────────────────────────────────────────────┐
│                   POLEA SUPERIOR                 │
│              (Fija, solo cambia dirección)       │
└────────────────────────┬─────────────────────────┘
                         │
              ┌──────────┴──────────┐
              │                     │
         CABLE 1              CABLE 2
         (Sube)               (Baja)
              │                     │
    ┌─────────┘         ┌──────────┘
    │                   │
    ▼                   ▼
┌─────────────┐   ┌──────────────┐
│   CABINA    │   │ CONTRAPESO   │
│  (Ascensor) │   │  (Equilibrio)│
│  Piso 1,2,3 │   │   (Opcional) │
└─────────────┘   └──────────────┘

        ◄──────────────────────────►
              POLEA DISTRIBUIDORA
              (Sincroniza ambos lados)

        LADO DE ENTRADA:
        ═══════════════════════════════
        Manivela (R = 10 cm)
              │
              ▼
          Tambor (R = 5 cm)
              │
              ▼
        Cable enrollado
        (Velocidad lineal = ω × R)
    

6 Cómo construirlo

Pasos para armarlo en casa o en clase.

1. Marco estructural: Construye un marco vertical de madera o aluminio (aprox. 1m de alto). Este será la "estructura del edificio" que contiene el pozo del ascensor.
2. Polea superior: Instala una polea (80-100mm de diámetro) en la parte superior del marco. Debe rotar libremente en un eje de acero endurecido.
3. Cable de acero: Usa cable de acero (3-4mm de diámetro) de aproximadamente 2 metros. Es resistente y flexible. Pasa el cable por la polea.
4. Cabina del ascensor: Construye una caja pequeña de madera o cartón (aprox. 15×15×20 cm). Atá ambos extremos del cable a la parte superior de la cabina.
5. Polea de contrapeso (opcional): Instala una segunda polea distribuidora en la mitad del marco. Cuelga un contrapeso del otro extremo del cable (bolsa de arena, pesas, etc.) con aproximadamente el 80% del peso de la cabina.
6. Manivela: Construye una manivela a partir de un tubo de acero (40cm de largo). Acopla un tambor (10cm de diámetro) al eje central. Este tambor enrollará el cable cuando gires la manivela.
7. Montaje del tambor: El tambor debe estar solidamente fijado al eje de la manivela usando un acoplamiento mecánico o soldadura. La relación de transmisión depende de la relación entre el radio de la manivela y el radio del tambor.
8. Freno mecánico (seguridad): Instala un freno de fricción simple: un zapato de freno que toque el tambor cuando no estés girando la manivela. Esto evita que la cabina caiga por gravedad.
9. Indicadores de piso: Marca las posiciones de los pisos (1, 2, 3) con marcas en el pozo. Puedes usar etiquetas de colores o una cinta adhesiva.
10. Pruebas: Gira la manivela lentamente. Verifica que la cabina suba y baje de forma uniforme. Ajusta la fricción del freno si es necesario para que soporte el peso sin deslizarse.