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📄 Ficha Didáctica: Misión Motores y Mecanismos
📷 Juega la misión en tu teléfono
🎯 Objetivos de Aprendizaje
- Explicar que el motor es el actuador que convierte la energía eléctrica en giro.
- Diferenciar el motor DC, el servomotor y el motorreductor.
- Aplicar las dos reglas de los engranajes: sentido del giro y relación de dientes.
- Decidir si un montaje da más fuerza o más velocidad, y explicar el intercambio.
- Reconocer poleas y correas, palancas, rueda y eje, tornillo sin fin y biela-manivela.
- Identificar mecanismos de la vida real de Honduras: molino, bicicleta, despulpadora, carretilla y portón.
⚙️ 1. El motor: el actuador que da movimiento
El motor es el actuador más importante de un robot: convierte la energía eléctrica de la batería en movimiento de giro. Pero ese giro sale muy rápido y con poca fuerza, y casi nunca sirve así. Por eso el motor se conecta a mecanismos (engranajes, poleas, palancas) que transmiten el movimiento hasta donde hace falta y lo transforman en el que se necesita.
💡 Truco: el motor es el músculo y los mecanismos son los
huesos y las articulaciones. Un músculo solo no levanta nada: necesita a quién empujar.
🔌📐🧰 Los tres motores que debes conocer
De la batería al trabajo: la energía siempre sigue el mismo camino
🔌Motor DCGira sin parar mientras haya corriente: mucha velocidad, poca fuerza.
📐ServomotorGira hasta un ángulo exacto (90°, 180°) y se queda ahí.
🧰MotorreductorMotor + engranajes: gira más lento, pero con mucha más fuerza.
✅ Camino de la energía: 🔋 batería → ⚙️ motor → 🦷 mecanismo → 💪 trabajo final.
M.E.T.A.S · Ficha Didáctica · Motores y MecanismosPágina 1
🦷 2. Engranajes: dientes que se dan la mano
Un engranaje (o piñón) es una rueda con dientes. Cuando los dientes de dos engranajes encajan, uno arrastra al otro sin resbalar. Hay dos reglas que nunca fallan y que debes memorizar:
🔄 Regla 1: el sentidoDos engranajes en contacto giran en sentidos contrarios. Con tres engranajes, el primero y el tercero giran igual: el del medio es el engranaje loco.
⚖️ Regla 2: la relaciónPequeño mueve a grande = más fuerza y menos velocidad. Grande mueve a pequeño = más velocidad y menos fuerza.
Tren de tres engranajes: el sentido se invierte en cada contacto
↻10 dientesMOTOR
→
↺20 dientesLOCO
→
↻40 dientesSALIDA
El primero y el tercero giran igual (↻). Como el último tiene 40 dientes y el primero 10, la salida gira 4 veces más lento y con 4 veces más fuerza. ¡El engranaje del medio no cambia la relación!
| Montaje | Sentido | Velocidad | Fuerza | ¿Para qué sirve? |
|---|---|---|---|---|
| ⚙️ Pequeño → grande | Contrario | Baja | Sube | Levantar y arrastrar peso |
| ⚙️ Grande → pequeño | Contrario | Sube | Baja | Correr rápido, ventiladores |
| ⚙️ Iguales (o con loco) | Contrario / 1º y 3º igual | Igual | Igual | Solo cambiar el sentido |
| 🌀 Tornillo sin fin | Cambia el eje 90° | Muy baja | Muy alta | Molino de maíz, portones |
🎯 Regla de oro: el mecanismo no crea energía: solo la reparte. Más
fuerza siempre cuesta velocidad y más velocidad siempre cuesta fuerza. Nunca se gana todo.
🎡 3. Poleas y correas: el giro que viaja lejos
Una polea es una rueda con un canal por donde pasa una cuerda o una correa. Con dos poleas y una correa el giro viaja a distancia, sin que las piezas se toquen.
| Montaje | ¿Qué hace? | Ejemplo |
|---|---|---|
| Correa abierta | Las dos poleas giran en el mismo sentido | La faja del molino |
| Correa cruzada | Invierte el sentido del giro | Máquinas de taller |
| Polea fija | Cambia la dirección de la fuerza: jalas hacia abajo | El balde del pozo |
| Polea móvil | Ayuda a levantar: hace falta menos fuerza | La grúa, el polipasto |
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🪝 4. Palancas y los demás mecanismos
Una palanca es una barra rígida que gira sobre un punto de apoyo. Multiplica la fuerza de la persona, pero hay un trato: el extremo donde empujas recorre más distancia que la carga que levantas.
| Mecanismo | ¿Qué hace? | Ejemplos |
|---|---|---|
| 🪝 Palanca | Multiplica la fuerza girando sobre el punto de apoyo | Balancín, carretilla, pinza, tijeras |
| 🛞 Rueda y eje | La rueda gira junto al eje y arrastra la carga con poco esfuerzo | Carretilla, carreta, carrito robot |
| 🌀 Tornillo sin fin | Un «gusano» roscado mueve una rueda dentada: muchísima fuerza | Molino de maíz, motor del portón |
| 🔁 Biela-manivela | Transforma el giro en vaivén (ida y vuelta) | Máquina de coser, sierra, pistón |
| 🚲 Cadena y piñones | Llevan el giro a distancia sin resbalar | Bicicleta: plato y piñón |
📖 Dato clave: el punto de apoyo es lo que hace palanca a una barra.
Si lo colocas cerca de la carga, levantas más peso con menos fuerza.
🇭🇳 5. Mecanismos en la vida real de Honduras
| ¿Dónde? | ¿Qué mecanismo usa? | ¿Fuerza o velocidad? |
|---|---|---|
| 🌽 Molino de maíz | Manivela y tornillo sin fin | Fuerza: gira lento y aplasta el grano |
| 🚲 Bicicleta | Plato, cadena y piñones | Piñón chico = velocidad; piñón grande = fuerza |
| ☕ Despulpadora de café | Manivela y engranajes | Fuerza para arrancar la cáscara |
| 🧱 Carretilla del albañil | Palanca + rueda y eje | Fuerza: se mueve mucho peso con poco esfuerzo |
| 🚪 Molinete del portón | Engranajes y tornillo sin fin | Fuerza: un motor pequeño mueve un portón pesado |
🎲 6. Actividades desconectadas (sin computadora)
- ⚙️ Engranajes de cartón: recorta dos ruedas de cartón, una pequeña y una grande, y hazles dientes iguales con tijeras (por ejemplo 8 y 16). Clávalas con chinches sobre una tabla para que los dientes encajen. Marca un diente con lápiz de color y cuenta: ¿cuántas vueltas da la pequeña mientras la grande da una? Anota qué rueda gira más lento y cuál necesita más fuerza.
- 🪝 Palanca con regla y lápiz: pon un lápiz debajo de una regla (ese es el punto de apoyo) y coloca una piedrita en un extremo. Mueve el lápiz más cerca y más lejos de la piedra y anota cuándo cuesta menos levantarla y cuánto sube o baja cada extremo.
- 🎡 Polea con carrete de hilo: atraviesa un carrete de hilo con un lápiz, sostenlo entre dos sillas y pasa un cordel por el canal. Ata una bolsita con piedras y jala hacia abajo: ¿es más cómodo que levantarla con la mano? Escribe qué cambió: la fuerza o la dirección.
- ➰ Dibuja el sentido del giro: en tu cuaderno dibuja tres engranajes en fila y pinta con flechas hacia dónde gira cada uno (↻ ↺ ↻). Repite con dos poleas y una correa abierta, y luego con la correa cruzada. Explica en una línea qué cambió.
🇭🇳 La ingeniería también es tuya: los mecanismos no se inventaron en un laboratorio
lejano: están en el molino de la abuela, en la carretilla del albañil y en la bicicleta con la que llegas a la
escuela. Quien aprende a mirar dónde está el punto de apoyo y cuál rueda es la grande
ya está pensando como ingeniero. ¡Con cartón y cordel se empieza! 💚
M.E.T.A.S · Ficha Didáctica · Motores y MecanismosPágina 3
✍️ 7. ¡Ponte a Prueba! Actividades
I. Completa los espacios (Valor: 10 puntos c/u)
- El motor convierte la energía eléctrica en movimiento de .
- Dos engranajes en contacto giran en sentidos .
- Si un engranaje pequeño mueve a uno grande, se gana .
- Si un engranaje grande mueve a uno pequeño, se gana .
- La palanca gira sobre su punto de .
- La une dos poleas y transmite el giro a distancia.
- Si la correa se coloca cruzada, el giro se .
- El tornillo da mucha fuerza y muy poca velocidad.
- La biela-manivela transforma el giro en movimiento de .
- De tres engranajes en fila, el primero y el tercero giran en el mismo .
II. Verdadero o Falso (Valor: 10 puntos c/u)
- ____ El motor convierte la energía eléctrica en movimiento.
- ____ Dos engranajes que encajan sus dientes giran en el mismo sentido.
- ____ Un engranaje pequeño que mueve a uno grande le da más fuerza.
- ____ Con los mecanismos se gana fuerza y velocidad al mismo tiempo.
- ____ En un tren de tres engranajes, el primero y el tercero giran igual.
- ____ La correa cruzada invierte el sentido del giro.
- ____ El tornillo sin fin sirve para ganar muchísima velocidad.
- ____ La palanca necesita un punto de apoyo para funcionar.
- ____ La biela-manivela convierte el movimiento de giro en vaivén.
- ____ El servomotor gira sin parar y nunca se detiene en un ángulo exacto.
M.E.T.A.S · Ficha Didáctica · Motores y MecanismosPágina 4
III. Selección múltiple (Valor: 10 puntos c/u) — Encierra en un círculo la letra correcta.
1¿Qué hace el motor de un robot?
a guarda la información del programa
b convierte la energía eléctrica en movimiento de giro
c enfría la batería
d sostiene el punto de apoyo
2Dos engranajes con los dientes encajados, ¿cómo giran?
a en el mismo sentido
b uno gira y el otro se queda quieto
c en sentidos contrarios
d los dos hacia arriba
3Un engranaje de 10 dientes mueve a uno de 30. ¿Qué le pasa al de 30?
a gira más lento y con más fuerza
b gira más rápido y con más fuerza
c gira más rápido y con menos fuerza
d no gira
4Una rueda dentada de 40 dientes mueve un piñón de 10. ¿Qué le pasa al piñón?
a gira más lento
b gira con más fuerza
c gira igual que la rueda
d gira más rápido y con menos fuerza
5En un tren de TRES engranajes, el primero y el tercero…
a giran en sentidos contrarios
b giran en el mismo sentido
c no giran nunca
d giran al doble de velocidad
6¿Qué motor gira hasta un ángulo exacto y se queda ahí?
a el motor DC
b el motorreductor
c el servomotor
d el tornillo sin fin
7¿Qué ocurre si la correa entre dos poleas se coloca cruzada?
a el segundo eje gira al revés
b la correa se rompe siempre
c no pasa nada
d la polea se hace más grande
8¿Qué necesita una palanca para funcionar?
a un motor eléctrico
b una batería
c una correa
d un punto de apoyo
9¿Qué mecanismo transforma el giro en movimiento de vaivén?
a la polea fija
b la biela-manivela
c la rueda y el eje
d el engranaje loco
10Para subir una cuesta empinada en bicicleta conviene usar…
a el piñón más pequeño
b quitar la cadena
c el piñón más grande
d una correa cruzada
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IV. Relaciona (Pareados) (Valor: 10 puntos c/u) — Escribe en la línea la letra de la Columna B que corresponde.
| Columna A | Columna B |
|---|---|
| 1. ____ Motor | A. Rueda con dientes que encajan; dos en contacto giran al revés |
| 2. ____ Servomotor | B. Punto fijo sobre el que gira la barra de la palanca |
| 3. ____ Engranaje | C. Cinta que une dos poleas y lleva el giro a distancia |
| 4. ____ Polea | D. Convierte el movimiento de giro en movimiento de vaivén |
| 5. ____ Correa | E. Gusano roscado que da mucha fuerza y muy poca velocidad |
| 6. ____ Palanca | F. Convierte la energía eléctrica en movimiento de giro |
| 7. ____ Punto de apoyo | G. Barra central que gira junto con la rueda y arrastra la carga |
| 8. ____ Tornillo sin fin | H. Barra rígida que gira sobre un apoyo y multiplica la fuerza |
| 9. ____ Biela-manivela | I. Motor que gira hasta un ángulo exacto y se detiene ahí |
| 10. ____ Rueda y eje | J. Rueda con canal por donde pasa una cuerda o una correa |
🏅 ¡Felicidades! Has completado la Misión Motores y Mecanismos. Ahora sabes que el motor convierte la
electricidad en giro; que dos engranajes en contacto giran al revés y que con tres el primero y el tercero giran
igual; que el engranaje pequeño moviendo al grande da fuerza y el grande moviendo al pequeño da velocidad; y que
todo mecanismo hace el mismo trato: lo que se gana en fuerza se pierde en velocidad. ¡Sigue avanzando por la
Ruta de los Robots! ⚙️🤖
📏 Rúbrica de Evaluación
| Actividad | Lugar | Valor | Nota obtenida | Observación |
|---|---|---|---|---|
| Copió los contenidos de este material en su cuaderno de Robótica. | Tarea en el hogar | 100 | ||
| Resolvió la sección «Ponte a Prueba» directamente en esta ficha. | Tarea en el aula, un día antes del examen | 100 | ||
| Construyó los engranajes de cartón, la palanca con regla y lápiz y la polea con carrete, y dibujó el sentido de giro con flechas. | Tarea en el hogar | 100 | ||
| Prueba impresa realizada en el aula. | Evaluación en el aula | 100 | ||
| Promedio nota final → | % | |||
Recuerde que ya aprendió a sacar el promedio: sume el total del valor obtenido y divídalo entre cuatro. El resultado será su nota final. Perderá puntos si no completa el trabajo, si su letra no es legible o si escribe con faltas de ortografía.
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✅ Pauta de Respuestas — Hoja del Docente
Esta hoja se imprime suelta: es solo para el docente o para la autoevaluación guiada.
I. Completar: 1. giro 2. contrarios 3. fuerza 4. velocidad 5. apoyo 6. correa 7. invierte 8. sin fin 9. vaivén 10. sentido
II. Verdadero o Falso: 1V, 2F, 3V, 4F, 5V, 6V, 7F, 8V, 9V, 10F
III. Selección múltiple: 1b, 2c, 3a, 4d, 5b, 6c, 7a, 8d, 9b, 10c
IV. Pareados: 1F 2I 3A 4J 5C 6H 7B 8E 9D 10G
Nota para el docente: esta ficha está basada en el contenido interactivo de la plataforma M.E.T.A.S
«Misión Motores y Mecanismos» (Educación Básica, II y III Ciclo), etapa 3 de la Ruta de los Robots del área de
Robótica. El enfoque es de robótica desconectada: todos los conceptos (motor como actuador, motor
DC, servomotor y motorreductor, engranajes, sentido de giro, relación fuerza-velocidad, poleas y correas, palancas
y punto de apoyo, rueda y eje, tornillo sin fin y biela-manivela) se trabajan sin hardware, con cartón, cordel,
regla y lápiz, por lo que la ficha puede aplicarse en aulas sin computadoras ni conectividad. La idea transversal
que debe quedar clara es el intercambio: todo mecanismo cambia fuerza por velocidad y nunca se gana
todo; por eso, antes de elegir un mecanismo, el estudiante debe preguntarse siempre «¿necesito fuerza o necesito
velocidad?». Incluye todos los conceptos evaluados en la plataforma (completar, V/F, selección múltiple y pareados)
y las actividades desconectadas de la página 3: los engranajes de cartón recortados (contar vueltas y comparar
velocidad y fuerza), la palanca con regla y lápiz (mover el punto de apoyo), la polea con carrete de hilo (cambiar
la dirección de la fuerza) y el dibujo del sentido de giro con flechas en trenes de engranajes y en poleas con
correa abierta y cruzada. Los ejemplos hondureños (molino de maíz, bicicleta, despulpadora de café, carretilla de
albañil y molinete del portón) permiten llevar la clase al patio o a la casa. La misión interactiva (código QR de
la portada) incluye un laboratorio del tren de engranajes donde el estudiante predice el sentido de
giro y la relación velocidad-fuerza con retroalimentación inmediata: conviene usarlo antes de resolver esta ficha.
M.E.T.A.S · Ficha Didáctica · Motores y Mecanismos · Hoja del DocentePágina 7