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.

El pes

caurà. El cub es mourà.El cotxe un accelerarà i l’altre frenara. La pilota sera llençada. La pilota sortirà disparada en el sentit de la fletxa.

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

Parts: Un motlle dins d’un cilindre de plàstic, cartó o de metall generalment, amb 2 ganxos, un a cada punta. Els dinamòmetres duen marcada una escala, en unitats de força, en el cilindre buit que envolta el moll. En penjar pesos o exercir una força sobre el ganxo inferior, el cursor del cilindre inferior es mou sobre l'escala exterior, indicant el valor de la força. Els dinamòmetres duen marcada una escala, en unitats de força, en el cilindre buit que envolta el moll. En penjar pesos o exercir una força sobre el ganxo inferior, el cursor del cilindre inferior es mou sobre l'escala exterior, indicant el valor de la força.

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.

1

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Plàstics: Ferro, alguns plàstics i plastelina.

Elàstics: Alguns plàstics, cautxú, globus.

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 ductilitat.µ Un cable de telèfon: Elasticitat.µ Una columna: Resistència i compressió.

µ Una pilota de bàsquet: Tenacitat i elasticitat

µ Una pilota de golf: Elasticitat, duresa, tenacitat

µ El quadre d'una bicicleta: Tenacitat, resistència, duresa.µ Una llauna de Coca cola: Plasticitat. µ Una farola: 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 xGoma x xPlàstic x x x x xVidre x x x

Alumini x x xFusta de pi x

Acer 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: Compressió.

µ El passador d’unes tisores: µ Les cordes d’una guitarra: Tracció.

µ 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:

2

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.- CE: Flexió; AB,: Tracció; BD: Tracció.

4.- AB: Compressió; CD: Tracció.

3

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.

flexió F/F’= tracció.

cisallament

compressió

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, nuts, bolt, beans.

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

ARMADURA:

CARASSA:

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, bicicleta, antena de TV, tamboret

Escombra: Posar 4 potes desplegables, per mantenir l’estabilitat.

Bicicleta: Posar dues estructures de suport als costats. ” Les conegudes rodetes”

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

Tamboret: Posar unes subpotes per si perd l’estabilitat aguantar-se.

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: circular

Estructura d’una cadira: circular

Estructura d’un para-sol: circular

Cistella de bàsquet: quadrada

Porteria de futbol: circular Torre d’alta tensió: L Farola: circular

Senyal de trànsit: quadrada

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

Pont d'arc de pedra:

6

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

Pont d’arcs d’acer:

Ponts en suspensió:

Pont Cantilever:

Pontsuportat per cables:

Pont basculant:

Pont giratori:

7

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

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.

8

Forces i estructures Tecnologia 3r ESO

El pont de la badia de Hangzhou és un pont amb un tram penjat en el seu centre que facilita el trànsit marítim. Travessa la badia de Hangzhou a la costa est de la República Popular de la Xina. Uneix la municipalitat de Xangai amb la ciutat de Ningbo a la província de Zhejiang, i s'ha convertit en el pont més llarg del món sobre el mar.

La construcció es va iniciar el 8 de juny de 2003 i la seva inauguració va ser el 14 de Juny de 2008. El pont té una longitud de 35.763 m, amb 6 carrils (tres per sentit) més els dos vorals. Això el converteix en el segon pont més llarg del món després del de causeway al llac Pontchartrain a l’estat nord-americà de Luisiana.

Els vehicles poden circular a una velocitat de 80, 90 i 100 km / h depenen del carril. Es preveu que l'estructura durarà 100 anys. A la meitat del pont s'està construint una "illa" que disposarà de serveis bàsics per cobrir les necessitats dels viatgers.

El pont escurçarà la distància entre Shanghai i Ningbo en més de 320 km. Abans de la seva construcció, el viatge entre les dues ciutats incloïa una desviació que deixava la distància total en 400 km amb una durada aproximada de viatge d'unes 6 hores. Amb el pont de la badia de Hangzhou el recorregut serà només de 80 km. La durada del trajecte des del centre d'una ciutat a l'altra es redueix a la meitat, calen només 3 hores. Amb la seva inauguració s’intenta aconseguir que el port de Beilun a Ningbo pugui competir amb el de Pudong de Xangai en el comerç internacional. També el Hangzhou és un deliciós paisatge als matins.

L'obra va significar una inversió de 1.682 milions de dòlars.

9