Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

TEMA 1. FORCES I ESTRUCTURES EXERCICIS

Exercici 1: Posa cinc exemples d'actuació de forces, representa-les gràficament i explica'n els efectes.

Un nen que xuta una pilota La pilota amb la força amb que xutes es mou.

Un llibre damunt la taula El llibre no es mou perquè la gravetat es contrarestada.

Un cotxe quan frena El cotxe varia es seu estat de moviment.

L’atracció de la Terra a la Lluna La distància no varia.

Empènyer una caixa La caixa canvia el seu estat de repòs a un

moviment

Exercici 2: Busca fotografies de dinamòmetres, explica'n les seves parts i com s'utilitzen.

Aquests instruments consisteixen generalment en un motlle a dins de un cilindre de plàstic, cartó o metall generalment, amb dos ganxos, un en cada extrem. Els dinamòmetres porten marcada una escala, en unitats de força, en el cilindre que rodeja el motlle. A l‘enganxar pesos o fer una força sobre el ganxo inferior, el cursor del cilindre inferior es mou sobre l’escala exterior, indicant el valor de la força.

1

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Exercici 3: Dibuixa les forces que apareixen en les següents situacions.

Exercici 4: Posa tres exemples de materials elàstics i tres més de materials plàstics.

Elàstics: goma,xicle,cautxú.

Plàstics: plastilina,argila,plàstics.

Exercici 5: Posa tres exemples de materials fràgils. Pot un material ser alhora fràgil i dur? I pot ser alhora fràgil i tenaç? En cas afirmatiu posa un exemple.

Exemples materials fràgils: Vidre, guix, suro.

Si. El vidre y el diamant.

No.

Exercici 6: Quines de les propietats mecàniques que hem treballat creus que són més importants alhora de triar els materials per construir els següents objectes?

µ Un cable d'alta tensió Tenacitat,resistència.

µ Un cable de telèfon Plasticitat.

µ Una columna Resistència,Tenacitat.

µ Una pilota de bàsquet Tenacitat,resistència.

µ Una pilota de golf Tenacitat,resistència.

µ El quadre d'una bicicleta Tenacitat,resistència.

µ Una llauna de Coca cola Plasticitat.

µ Una farola Tenacitat, resistència.

2

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

µ Un trampolí Elasticitat.

Exercici 7: En la taula següent marca quines són les propietats mecàniques dels següents materials:

Elasticitat Plasticitat Duresa Fragilitat Tenacitat

Paper No No No Si NoGoma Si No No No NoPlàstic No Si No No SiVidre No No Si Si No

Alumini No No Si No SiFusta de pi No No No No Si

Acer No No Si No NoCartró No Si No Si No

Fusta de roure No No Si No Si

Exercici 8: Quin tipus d'esforços han de suportar els següents objectes?

µ Un tornavís Torsió

µ Les potes d’una taula Compressió

µ El passador d’unes tisores Cissallament

µ Les cordes d’una guitarra Flexió

µ El pal d’una escombra Vinclament

µ L’eix d’un aerogenerador eòlic. Torsió

Exercici 9: Observa les diferents parts de les següents estructures i digues si estan treballant a tracció compressió o flexió:

3

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

A B

C

pes

A B

C E

D

pes

A B

C

pes

A B

C

pes

D

4

Flexiótracció

Compressiótracció

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Exercici 10: Observa la següent estructura i digues a quin tipus d’esforços està sotmesa cadascuna de les seves parts.

F

F´

Exercici 11: Dóna-li un cop d’ull a la següent adreça d’Internet i anota quins són els exemples que és donen per cada tipus de força:

http://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/lab/forces.html

Compressió: Les columnes d’un gratacels.

Tracció: Els cables que estan sostinguts en un pont.

Flexió: Una barra de ferro que esta sent doblegada.

Torsió: El pont de Tacoma Narrows l’any 1940.

Cisallament: Una esquerda en una carretera.

Exercici 12: Dóna-li un cop d’ull a la següent adreça d’Internet:

http://www.pbs.org/wgbh/buildingbig/lab/loads.html

Quina classe de càrregues o forces han de ser considerades quan construïm una estructura?

Volum de l’estructura, pes que hi haurà en aquella estructura, tipus de terreny, temperatura, terratrèmols, força del vent, vibracions d’un edifici.

Exercici 13: Cerca imatges on es vegi amb claredat estructures d’armadura i estructures carcassa (mínim 3 de cadascuna).

5

tracció

tracció

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Armadura:

Carcassa:

Exercici 14: Sovint trobem al nostre voltant objectes que per la seva forma, dimensions, estructura en general els hi costa mantenir l’estabilitat. Pensa en possibles modificacions de la seva estructura per tal de corregir aquesta falta d’estabilitat dels següents objectes:

Escombra: Podria tenir una pota desplegable de plàstic per que s’aguantés millor.

Bicicleta: Podria tenir dues potes com una vespino per poder-se aguantar millor.

Antena de TV: Podria tenir dos cables per poder-los subjectar a la paret.

Tamboret: Podria portar una pota més però ja s’aguanta bastant be.

Exercici 15: Cerca imatges d’estructures que estiguin basades amb triangles (mínim de 5).

6

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Exercici 16: Quines de les següents estructures construïdes amb un Mecano són rígides i quines no?

Exercici 17: Relaciona els noms dels següents perfils amb els dibuixos corresponents.

Secció en U

Secció en T

Secció en L

Secció en I

Secció circular

Secció quadrada

Exercici 18: Indica en cada cas quin tipus de perfil s’utilitza en les següents estructures. Si vols pots acompanyar-ho d’una fotografia.

Quadre d’una bicicleta Secció circular

Estructura d’una cadira Secció quadrada

Estructura d’un para-sol Secció circular

Cistella de bàsquet Secció circular

Porteria de futbol Secció circular

Torre d’alta tensió Secció en T

Farola Secció circular

7

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Senyal de trànsit Secció quadrada

Exercici 19: Busca imatges de dels següents tipus de ponts:

Pont d'arc de pedra

Pont d’arcs d’acer

Ponts en suspensió

Pont Cantilever

Pont suportat per cables

Pont basculant

8

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Pont giratori

Exercici 20: Fes una recerca sobre un dels tres ponts més llargs del món. Fes una descripció d’on està, de quins materials està fet, quan es va construir, i tota aquella informació que consideris interessant o curiosa. Acompanya la descripció d’una fotografia extreta del Google Earth (o programa similar) que situï on és troba el pont i d’un parell de fotografies on es vegi aquest pont.

Pont de Zhejiang és el més llarg del mon te una longitud de 36km la seva construcció es va començar a l’any 2003 i es va inaugurar l’any 2008. Està fet amb 800.000 tonelades d’acer i formigó va costar més de 1000 milions d’euros.

Exercici 21: Fes una recerca sobre un dels tres ponts més alts del món. Fes una descripció d’on està, de quins materials està fet, quan es va construir, i tota aquella informació que consideris interessant o curiosa. Acompanya la descripció d’una fotografia extreta del Google Earth (o programa similar) que situï on és troba el pont i d’un parell de fotografies on es vegi aquest pont.

El pont de Millau situat a França és el pont més alt del mon la seva construcció va començar l’any 2001 i es va inaugurar l’any 2004. Van treballar alrededor de 3000 persones la part més alta supera en 23 metres la Torre Eifiel. Està construït amb acer i formigó. Va costar uns 400 milions d’euros.

9