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. Una estanteria aguantant llibres, fer skate pujat a una tabla, saltar, un cotxe en moviment i donar un cop a una pilota.

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

Es posa l’objecte al ganxo que hi ha a la part inferior de l’aparell i aquest aguantat per la part superior a un lloc fixa i aquest mesura la força del objecte.

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

1

MESURA: Indica en la força, en unitats de força.

“GANX SUPERIOR”: Serveix per aguantar el dinamòmetre amb la mà.

“GANX INFERIOR” : Per on es subjecta l’objecte.

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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

ELÀSTICS: Goma de pollastre, globus, fil per fer pulseres.

PLÀSTICS: Bossa de plàstic, plastilina i emboltori de caramel.

Exercici 5: Posa tres exemples de materials fràgils. Pot un material ser alhora fràgil i dur? Sí. I pot ser alhora fràgil i tenaç? No. En cas afirmatiu posa un exemple. El diamant.

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: Tracció i ductibilitat. µ Un cable de telèfon: Elasticitat.µ Una columna: Resistència compressió.µ Una pilota de bàsquet: Elasticitat i tenacitat.µ Una pilota de golf: Duresa, tenacitat i elasticitat.µ El quadre d'una bicicleta: Resistència mecànica, duresa i tenacitat.µ Una llauna de Coca cola: Plasticitat mal·leable.µ Un fanal: Resistència i tenacitat.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 X X

Goma X xPlàstic X x X X xVidre X X X

Alumini X x XFusta de pi Poc Poc Poc X

Acer X X x XCartró X X

Fusta de roure X x

2

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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

µ Un tornavís: Torsió µ Les potes d’una taula: Compressióµ El passador d’unes tisores: Cisallamentµ Les cordes d’una guitarra: Traccióµ El pal d’una escombra: Flexió 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:

A B

C

pes

A B

C E

D

pes

A B

C

pes

A B

C

pes

D

1. A: Flexió; B: Tracció; C: Compressió

2. A,B: Compressió; C: Tracció

3. C,E: Compressió; A,B,D: Tracció

4. A,B: Compressió; C,D: Tracció

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

3

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Verd: Flexió / Blau: Suport / Groc: Compressió / F: Tracció / F’: Tracció

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: Columnes. Tracció: Pont suspès. Flexió: Barra de metall. Cisallament: Una escletxa a la carretera. Torsió: Tacoma Narrows.

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?

Columnes, nuts, beans i bolt.

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

ARMADURA:

CARCASSA:

4

F

F´

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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: Posar a la part inferior de l’escombra un pes per tal de mantenir la estabilitat.

Moto: Posar dues estructures de suport als costats.

Antena de TV: Posar una sujecció a la part que connecta l’antena amb la TV.

Tamboret: Posar una pota a la meitat i les altres als costats.

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

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

5

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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 en I Estructura d’una cadira: Secció en T Estructura d’un para-sol: Secció en T Cistella de bàsquet: Secció circular Porteria de futbol: Secció en U Torre d’alta tensió: Secció en L Farola: Secció circular Senyal de trànsit: Secció en T

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

Pont d'arc de pedra:

Pont d’arcs d’acer:

Ponts en suspensió:

6

Les estructures rígides són la 1, que està construida en 2 triangles. I la 3, que porta una cosa groga.

L’altra no es rígida ja que al posar una força de compressió es trencaria.

1

23

4

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Pont Cantilever:

Pont suportat per cables:

Pont basculant :

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 Portchartrain

7

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

És el pont més llarg del món amb un recorregut de 38’42 kilòmetres i es troba a la regió de Luisiana( Estats Units). Va ser inaugurat el 10 de Maig del 1969. Creua el Llac Portchartrain. El cost total de la infraestructura és de 56’7 milions de dòlars. Connecta les ciutats de Metairie amb Mandeville.

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.

Pont de Millau:

8

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Aquest pont està situat a 336 metres d’altura, pesa 400.000 tones i resisteix vents de més de 210km/h. El preu a set de quasi 300 milions d’euros. Aquest consta de 2.460 metres de recorregut. Consta de set columnes. Aquest pont supera 16 metres d’altura a la Torre Eiffel.

9