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. Salt a la comba(x2), moure un llibre, obrir un estoig, obrir una porta.

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

1

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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.

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

ELÀSTICS: Goma de cabell, mitges, globus.

PLÀSTICS: Plastilina, ampolla de plàstic, bossa de plàstic.

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

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.

2

Medidor

Mesura

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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

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:

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

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

4

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.

Verd: Flexió/ Blau: Compressió/ 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 obertura 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, beans, nuts i bolt.

5

F

F´

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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

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, bicicleta, antena de TV, tamboret

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

Bicicleta: 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.

6

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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?

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

7

Les estructures rígides son la que porta una cosa de color groc i la que esta construïda amb dos triangles.

L’altra no es rígida degut a que en posar una força de compressió es trencaria.

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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:

Pont Cantilever:

8

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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 de Dongai

Aquest pont té 35’6 kilòmetres de llargada, la seva construcció va durar 5 anys. Connecta la ciutat financera i comercial de Xangai amb la ciutat de Ningbo(Changshu amb Nantong). Consisteix en més de 600 pilars i té 90 metres d’altura, està construït en forma de S. El seu preu va ser de més de 1.067 milions de euros. Està construït amb materials molts resistents entre ells planxes de ciment, aquest pont està a proba de tifons.

9

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Pont Portchartrain

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.

10

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Pont del Rei Fahd

Aquest pont situat a Aràbia Saudí, uneix Khobar amb Bahrein. La seva construcció va començar al 1982 que 4 anys més tard es acabat. Aquest va tenir un cost de 1200 milions de dòlars, donats pel govern Saudí. Té un recorregut de 26 kilòmetres sobre el mar. Per la seva construcció es va utilitzar 350.000 metres cúbics de formigó i 147.000 tones d’acer reforçat.

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

11

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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: euros.

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.

Pont Sidhue:

La construcció d’aquest pont va ser acabada al juliol del 2009, van tardar 4 anys en construir-lo. Consta de 1 kilòmetre de llargada i 650metres d’altura. Aquest pont va ser molt singular per la manera de construir ja que el van fer amb coets.

Pont de Baluarte:

12

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

La estructura ubicada a la nova autopista de Durango-Mazatlán, el seu preu serà de 1’600 milions de pesos i estarà acabada al 2010. Aquest pont tindrà 1.124metres de longitud i 390metres d’altura sobre el riu Baluarte.

13