1. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
CARLA LONCÀ DOLCET
TEMA 1. FORCES I ESTRUCTURES EXERCICIS
Exercici 1: Posa cinc exemples d'actuació de forces, representa-les gràficament i explica'n els
efectes.
- Al espentejar una paret
- Al estirar una taula
- Al assentar-te a una cadira
- Al xutar una pilota
- Al golpejar un objecte
Exercici 2: Busca fotografies de dinamòmetres, explica'n les seves parts i com s'utilitzen.
Es denomina dinamòmetre a un instrument utilitzat per mesurar forces. Va ser inventat per
Isaac Newton. És un instrument utilitzat per a mesurar masses. Normalment, un dinamòmetre
basa el seu funcionament en un ressort que segueix la Llei de Hooke, sent les deformacions
proporcionals a la força aplicada.
Aquests instruments consisteixen, en un moll contingut en un cilindre de plàstic, cartró o
metall generalment, amb dos ganxos, un a cada extrem. 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 molls que formen els dinamòmetres tenen un límit d'elasticitat. Si s'apliquen forces molt
grans i es produeixen allargaments excessius, es pot sobrepassar el límit d'elasticitat i patir el
moll una deformació permanent, amb la qual cosa inutilitzaria el dinamòmetre.
Els dinamòmetres els incorporen les màquines d'assaig de materials quan són sotmesos a
diferents esforços, principalment l'assaig de tracció, perquè mesuren la força de trencament
que trenquen les provetes d'assaig.
Exercici 3: Dibuixa les forces que apareixen en les següents situacions.
1

2. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Taula – el llibre sobre la fusta i la fusta sobre les potes
Peu – al xutar la pilota
Carretó – el pes que porta i el pes del carretó cap a l’home.
Mà – la força que fa la pilota al caure,.
Pou – la força que fa la corda per agafar la galleda.
Avió – força dels motors.
Exercici 4: Posa tres exemples de materials elàstics i tres més de materials plàstics.
Elàstics: globós, plastilina, xuxeria.
Plàstics: vasos plàstic, tap botella, coure
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.
Fràgils: argila, vidre, ceràmica.
Si que pot ser vidre. 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?
Una columna - tenacitat
Una pilota de bàsquet - plasticitat
Una pilota de golf - duresa
El quadre d'una bicicleta - resistència
Una llauna de Coca cola - duresa
Una farola - duresa
Un trampolí -plasticitat
Un cable d'alta tensió -
Un cable de telèfon - plasticitat
2

3. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Exercici 7: En la taula següent marca quines són les propietats mecàniques dels següents
materials:
Elasticitat Plasticitat Duresa Fragilitat Tenacitat
Paper
Goma + + +
Plàstic + + + +
Vidre + +
Alumini + + +
Fusta de pi +
Acer + + +
Cartró
Fusta de roure + +
Exercici 8: Quin tipus d'esforços han de suportar els següents objectes?
µ Un tornavís - duresa
µ Les potes d’una taula - compressió
µ El passador d’unes tisores - flexió
µ Les cordes d’una guitarra - flexió
µ El pal d’una escombra - compressió
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:
C
A B
1– tracció pes
A B
C
pes
pes
C E C
A B
A B D
D
pes
3

4. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
2- compressió
3- flexió
4- pressió
4

5. 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_ força de compressió igual
que la 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 F
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).
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
Exercici 15: Cerca imatges d’estructures que estiguin basades amb
triangles (mínim de 5).
5

6. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Exercici 16:
Quines de les
següents
estructures
construïdes amb un Mecano són
rígides i quines no?
La primera i la ultima.
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
Secció U la tercera de dalt. Secció L la primera de baix. Secció circular la primera de dalt.
Secció T la segona de baix. Secció I la tercera de baix. Secció quadrada la segona de dalt.
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 - quadrada
 Estructura d’un para-sol - circular
 Cistella de bàsquet - circular
 Porteria de futbol – forma de U
 Torre d’alta tensió – forma I
6

7. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
 Farola - circular
 Senyal de trànsit – circular o 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
 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 mes gran del món medeix uns 38,6 kilòmetres es troba al llac Pontchartrain a Nova
Orleans. Te dos ponts paral·lels, que travessen el llac, al sud de Louisiana, i comunica les
localitats de Mandeville i Metairie. Es necessiten 9.000 pilars de formigó per sostenir aquesta
obra d'enginyeria, que té un tram llevadís a prop de la part central, per permetre la navegació
pel llac.
7

8. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
El segon pont més llarg del món és el pont de Donghai, a la Xina, que uneix Xangai amb el seu
port exterior d'aigües profundes, Yangshan. de 32,2 quilòmetres de longitud.
El tercer pont més llarg del món és el pont del Rei Fahd, o Calzada del Rei Fahd, a Aràbia
Saudi, que uneix aquell país amb el sultanat de Bahrain. La seva construcció va començar el
1982 i va concloure quatre anys més tard. El projecte, finançat pel govern saudita, cost 1200
milions de dòlars, i té una longitud de 26 quilòmetres. Per a la seva execució es van 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
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

9. Forces i estructures Tecnologia 3r ESO
Amb els seus 540 metres de llum-distància màxima entre els seus suports-superarà els 420
metres del viaducte Basc de Gamma (Portugal) i els 490 del pont Oresund (Dinamarca-
Suècia). I els seus més de 3 quilòmetres de longitud sobrepassen els 2.460 metres del
viaducte Millau a França.
NO HE TROBAT FOTOS.
Aquest pont de suspensió de 2,5 quilòmetres de llarg creua el riu Tarn i te 343 metres
d'alçada, tot un rècord mundial. La carretera de dos carrils en cada sentit quedarà situada a
270 metres del terra. En la seva part més alta el viaducte supera fins i tot a la Torre Eiffel.
Creat per Norman Foster aquest pont de suspensió té set pilars, a diferència dels dos que
solen tenir els ponts d'aquest tipus.
El tercer pont sobre el riu Orinoco, és una de les obres del Govern Bolivariano, que
permetrà unir els estats Guárico i Bolívar, el que generarà l'impuls agroindustrial del
sud del país, aquesta infraestructura estarà ubicada entre les poblacions de Cabruta i
Caicaira de l'Orinoco el que permetrà la fluïdesa vehicular i fèrria, ja que és el segon
pont que comptarà amb la dualitat de via de comunicació com el ja construït
Orinoquia.
És una obra de 11.2 quilòmetres, (11.200 metres de longitud).
9