1. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Claudia Estadella Rodriguez
TEMA 1. FORCES I ESTRUCTURES EXERCICIS
Exercici 1: Posa cinc exemples d'actuació de forces, representa-les gràficament i explica'n els
efectes.
-Al estirar un calaix.
-Al apretar un boto.
-Quan pedalegés una bicicleta.
-Aixecar una caixa.
-Al espentejar un objecte.
Exercici 2: Busca fotografies de dinamòmetres, explica'n les seves parts i com s'utilitzen.
Per a medir forçes, es necessari utilizar un dinamometre. Les parts funamentals que el
compossen són:
-El resort elastic.
-La escala.
El resort ha de ser elastic, així cuan deixi de aplicar la força, torna a la seva posoció original
sense que passin deformacións.
La escala sol estar graduada en cm i mm, lo que ens obliga a calibrar el dinamometre
abanas de utilizar aplican la llei de Hooke.
Exercici 3: Dibuixa les forces que apareixen en les següents situacions.
1
2. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Exercici 4: Posa tres exemples de materials elàstics i tres més de materials plàstics.
El guant de làtex, la plastilina i el chicle.
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.
Materials fràgils: la ceràmica, el vidre, mormol.
Si que pot ser un material fràgil i a la vegada dur el mes dur i mes fràgil es el diamant perquè
es pot ratllat qualsevol cosa dura i si es cau es trenca molt fàcil ment.
No pot ser fràgil i tenaç.
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: Plasticitat.
µ Un cable de telèfon: Plasticitat.
µ Una columna: Duresa.
µ Una pilota de bàsquet: Plasticitat.
µ Una pilota de golf: Duresa.
µ El quadre d'una bicicleta: Fragilitat.
µ Una llauna de Coca cola: Fragilitat.
µ Una farola: Tenacitat.
µ Un trampolí: Tenacitat.
Exercici 7: En la taula següent marca quines són les propietats mecàniques dels següents
materials:
Elasticitat Plasticitat Duresa Fragilitat Tenacitat
2
3. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Paper X
Goma X
Plàstic X X
Vidre X X
Alumini
Fusta de pi X
Acer X
Cartró X X
Fusta de roure X X
Exercici 8: Quin tipus d'esforços han de suportar els següents objectes?
µ Un tornavís : Duresa.
µ Les potes d’una taula : Tenacitat.
µ El passador d’unes tisores : Fragilitat.
Les cordes d’una guitarra : Elasticitat
µ El pal d’una escombra : Plasticitat
µ L’eix d’un aerogenerador eòlic. : Plasticitat
Exercici 9: Observa les diferents parts de les següents estructures i digues si estan treballant
a tracció compressió o flexió:
C
A B
pes
A B
C
pes
pes
C E C
A B
A B D
D
pes
Exercici 10: Observa la següent estructura i digues a quin tipus d’esforços està sotmesa
cadascuna de les seves parts.
3
4. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
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
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?
Exercici 13: Cerca imatges on es vegi amb claredat estructures d’armadura i estructures
carcassa (mínim 3 de cadascuna).
armadura carcassa
armadura carcassa
4
5. 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:
Escombra: Don jo lo que faria seria dons el pal no lo altre jo faria a les puntes posar com dos
ple gatins que sortissin quan es deixes l’escombra al terra.
Exercici 15: Cerca imatges d’estructures que estiguin basades amb triangles (mínim de 5).
Torre de alta tensió Pont
Velero Piramide
5
6. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Senyal de trafico
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 quadrada.
Estructura d’una cadira: Secció L.
Estructura d’un para-sol: Secció T.
6
7. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Cistella de bàsquet: Secció circular.
Porteria de futbol: Secció U.
Torre d’alta tensió: Secció I.
Farola: Secció T.
Senyal de trànsit: Secció circular.
Exercici 19: Busca imatges de dels següents tipus de ponts:
Pont d'arc de pedra
Pont d’arcs d’acer
7
8. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Ponts en suspensió
Pont Cantilever
Pont suportat per cables
Pont basculant
8
9. 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:
El pont més llarg del món es el de Pontchartrain, que es trobe a Nova Orleans, Estats Units i te
una longitud de 24 milles, es a dir uns 38,6 kilòmetres esta format per dos ponts paral·lels,
que creuen el llac, ubicat al sud de Louisiana i comunica les localitats de Mandeville i Metaire.
Es necessiten 9.000pilars de formigó per sostenir aquesta obra de ingeneria, que té un tram
de de llevadissa a prop de la paret central per permitir la navegació per el llac. Va ser
inaugurat de 1956, inicialment amb una sola via i desprès es va construir la altra paral·lela,
que va començar a funcionar al 1956.
El pont més llarg del món esta situat a China, mideig 36km i travessa les aigües de mar
Oriental de China, lo que va implicar una inversió de 1.500 dolars.
9
10. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Amb tres vies en cada direcció i una zona reabasteciment en la meitat, el pont uneix la ciutat
de Cixi amb la provincia de Zhejiang amb la ciutat Jiaxing al nort.
La estructura de acer va ser acabada amb tres anys i va ser disenyada per resistir els tifons
que afecten la costa oriental de China a prop de Shanghai.
El tercer pont mes llarg del món es el pont de Rey Fahd, o Calzada del Rey, en Arabia Saudi,
que uneix aquest país amb el sultanat de de Bahrein.
La seva construccií va comensar al 1982 i va concluir anys mes tard, el projecte finançat pel
govern saudi, va costar 1200 milions de dòlars, i te una longitud de 26 Kilòmetres.
Per a la seva execució se van utilitzar 350.000 metres cúbics de formigó i 147.000 tonelades
de 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
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 més alt del mon esta situat a la autopista de franca A75 que s’anomena Millau, que
unirà París amb Barcelona, aquest pont de suspensió de de 2,5 kilòmetres llarg que creu el riu
Tarn, i tindrà 343 metres de altura la carretera queda situada a 270 metres, el cost va ser de
310 milions de euros.
10