Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

unitat 4: introducció a l'estudi de les màquines

tecnologia 2n ESO- les màquines
by

Anabel Ruiz

on 13 February 2014

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of unitat 4: introducció a l'estudi de les màquines

UNITAT 4: INTRODUCCIÓ A L'ESTUDI DE LES MÀQUINES
INTRODUCCIÓ:
Antigament, s'utilitzava la pròpia força i la d'animals.
Més tard, la força del vent i la de l'aigua--> moldre el gra, per exemple.
Al s. XIX, la força que generava el foc, utilitzant la màquina de vapor.
Actualment, la força generada per moltes altres fonts( aigua, vent,sol, petroli, gas, etc).
Per treure el màxim rendiment al hora de realitzar treballs, utilitzant la força que genera aquestes fonts, cal de....
MÀQUINES
PER EXEMPLE
Tenen la funció de suplir, estalviar o multiplicar l'esforç humà necessàri per a realització d'un treball. Però pel seu funcionament cal energia.
Molí de vent
Cargol d'Arquimedes
Grua romana
Així definim una MÀQUINA com un conjunt de dispositius capaços de transformar l'energia en treball útil o un altre tipus d'energia.
(cc) image by nuonsolarteam on Flickr
ENERGIA
MÀQUINA
TREBALL O ENERGIA
TREBALL
S'anomena treball a l'acció d'aplicar una o més forces sobre un cos i provocar o modificar-ne el moviment.
Imaginem...
...desplaçant-la...
Com podem calcular el treball realitzat per l'home? Calcula-ho si sabem...
W= F· s
On:
W és el treball que es mesura en Joules(J)
F és la força feta (per l'home en el exemple) que es mesura en Newtons(N).
s és el desplaçament provocat per la força( la distància que ha mogut la capsa l'home) que es mesura en metres( m).
1 joule= 1 newton · 1 metre
SOLUCIÓ
F= 200N
s= 10 m
W=?( J) W=F· s
W= 200N· 10m= 2000 J
(2000 joules)

ENERGIA
: és la capacitat de realitzar un treball.
Per realitzar un treball es gasta una quantitat equivalent d'energia, per tant el treball té la mateixa unitat que l'energia, els joules.
Diem que les màquines no són perfectes no tota l'energia que reben es transforma en treball útil, part es perd o retorna. Però nosaltres quan estudiem les màquines parlarem de màquina ideal, on no es perd aquesta energia i tota passa a ser treball útil.
Potència
: és la rapidesa amb què es duu a terme el treball.
Per exemple
Quin dels dos cotxes següents és més potent?
"El seiscientos"
"El Ferrari 599 Review"
...o...
Solució: el Ferrari. Per tant
arribarem de forma més ràpida d'un lloc
a un altre, amb aquest cotxe, és a dir,
que realitzarem el mateix treball en menys temps.
P= W / t
on:
P és la potència, que és mesura en Watts( w).
W és el treball, que és mesura en joules(J).
t és l'interval de temps en que es duu a terme el treball, i es mesura en segons( s).
1 watt= 1 joule/ 1 segon
1 Kw= 1000 watts
1 CV= 736 watts
Per cert...
Un cotxe que va a una velocitat de 90 km/h, vecent unes forces de 2400 N,
Considerant el motor com a màquina ideal...
Determina:
el treball realitzat i energia consumida, en un recorregut de 10 km.
la potència en Kw i CV.
Per a calcular el treball realitzat que és igual a l'energia consumida:
Recordem fòrmula: W= F· s
Dades que tenim: F= 2400 N
s= 10 km= 10000m
Així: W= 2400N · 10000m= 24000000J= W= E

Per calcular la potència;
1r. Hem de passar la velocitat de Km/h a m/s, ja que necessitem el temps en que
s'ha realitzat el treball, i ha de ser en segons.
90km 1h 1000m
v= ------- · -------- · --------- = 25 m/s
1h 3600s 1km

2n. Després utilitzem la formula de la potència amb les dades:
Recordem fòrmula: P= W / t = F· s/t
Dades que tenim: W= 24000000J
F= 2400 N
v= 25m/s
2400 N · 25m
P= ----------------- = 60000 w= 60 Kw
1 s

3r. Passem les unitats de potencia de w a CV, sabent que 1 CV= 736 w
P= 60000 w · 1 CV / 736 w = 81, 52CV= P
Es pot calcular la potència sabent la Força i la velocitat de realització del treball?
Utilitzant la fòrmula del treball( W):
P= F· s/t , on s/t=velocitat
TIPUS DE MÀQUINES
Màquines simples
Màquines motrius
Exemples són: la palanca, la roda, el pla inclinat,.. que són la base d'altres.
com els motors, que són encarregades de moure altres màquines
Es classifiquen alhora depenen del seu àmbit tecnològic( elèctriques, agrícoles, tèxtil, construcció,...)
Però en molts casos no arribarem
PALANQUES
Són dispositius senzills, generalment formats per un sol element, que requereixen únicament l'aplicació d'una força per poder funcionar. S'utilitzen per multiplicar forces o moviments.
L'avantatge mecànic (i): relaciona
la força o resistència(R) que pot contrarestar una màquina simple amb la força(F) que cal aplicar-hi.
Resistència= 300 N
Força= 100 N
i= 300N/100N= 3
"Doneu-me un punt de suport i us mouré el món"
Arquímedes( s.III a.C.)
Primera màquina simple.
Ja en el Paleolític!!!
Una palanca consisteix en una barra rígida, recolzada en un punt de suport o fulcre al voltant del qual pot girar.
PARTS DE LA PALANCA
On:
La R( resistència) és la força que cal véncer( en molts casos el pes de l'objecte).
La F( força) és la força aplicada per vencer la R.
d1 és la longitud del braç de la força.
d2 és la longitud del braç de la resistència.
LLEI DE LA PALANCA
S'en dedueix que com més llarg sigui el braç de la força aplicada en relació amb el braç de la resistència, el valor de la resistència serà proporcionalment més alt que el de la força
exemple
Calculeu la Força que cal aplicar per vencer la Resistència R.
tipus de palanques
vídeo màquines: les palanques
LA RODA
D'aplicacions infinites, moltes màquines contenen. Primeres a Mesopotamia( 3000 a.C)
Principals aplicacions:
Roda vehicle
la politja
la roda hidràúlica
el torn o roda de terrissaire
la mola o roda de molí
la roda de timo
...
POLITJA O CORRIOLA
Funció: per elevar càrregues verticalment, om ara en grues o en vaixells de vela.
És essencialment una roda suspesa pel seu eix sobre el qual pot girar, amb la supercie lateral acanalada per on pot passar una corda.
Una politja simple és com una palanca amb els braços iguals
Si calcules l'avantatge mecànic serà igual a 1, però el seu ús és per pujar en vertical que ja és avantatjós.
És combinació de politges o polipast el que resol la necessitat de reduir l'esforç.
En quin cas cosatarà menys aixecar el pes?
Observa:
Això és degut a que repartim el pes entre les cordes, i també la distància que puja el pes.
Com calculem la força que hem de fer?
On: F és la força que hem d'aplicar
R és el pes o la resistència
n és el nombre de cordes o cables que subjecten les politges
mòbils.

politja fixa
politja mòbil
Però si tenim en compte el pes de les politges aplicarà:
On la Q és el pes politges mòbils
Exemples
1. Tinc una massa de 250 kg que volem aixecar una certa altura amb una corriola o politja fixa. Calcula la força que hem de fer.
Dades
m=250 kg
Corriola
F ?
Operacions
F=R
R= m · a = 250 kg · 9,8 N/Kg=
= 2450 N= R= F
Resposta:
La Força que s'ha de realitzar és de 2450 N
2. Amb una politja mòbil, puc aixecar un pes de 1000 N. Quina força s'ha de fer?
Dades
R= 1000 N
1 politja mòbil
F?
Operacions
F= R/n= 1000 N/ 2=
= 500N=F
Resposta:
La força que hem fer és de 500 N
3. Calcula el pes que podem aixecar si fem una força de 150N sobre un polipast amb 3 politges mòbils.
Dades:
F=150 N
3 politges mòbils
R?
Operacions:
F=R/n
R=F·n= 150N·6=
=900N=R
Resposta:
Podem aixecar un pes de 900N.
4. Calcula la Força que hem de realitzar si tenim un pes de 400 N i un polipast que te 2 politjes mòbils que pesen les dues juntes 50 N.
Dades:
R=400N
2 politges mòbils
Q= 50N
F?
Operacions:
F= (R+Q)/n
F=(400N+50N)/4=
=450N/4=112,5N=F
Resposta:
Ha de fer una Força de 112,5N.
PLA INCLINAT
Ja utilitzada a la Prehistòria, en la construcció de dolmens i a les piràmides a Egipte. És una superfície plana amb un extrem elevat a una certa alçada.
Funció:
És pujar o baixar càrregues elevades quan no és possible fer-ho verticalment.
Recordem...
Fòrmula per calcular el treball:
W= F· L
Si s'han d'igualar dos W....
W1= W2
F· L = R· h
llavors....
F: la força que s'aplica(N)
R: Resistència o càrrega(N)
L: longitud o desplaçament(m)
h: Altura (m)
1. Calcula la longitud de la rampa que hem de fer servir per aixecar una massa de 340 kg, amb una força de 100 N, la volem aixecar a una altura de 5m.
Dades:
F=100 N
mR= 340 kg
h= 5 m
L?
Operacions:
R=mR·a= 340 kg· 9,8N/kg=
= 3332N=R
F·L= R·h ; L=(3332N·5m)/100N=
= 166,6m=L
Resposta:
La longitud de la rampa serà de 166,6m
2. Calcula la força que he de fer per aixecar un pes de 250N a una altura de 2 m amb una rampa de 2,3m.
Dades:
R=250N
h=2m
L=2,3m
F?
Operacions:
F= (R·h)/L
F=(250N·2m)/ 2,3m=
=500N/2,3m= 217,4N=F
Resposta:
La Força que hem d'aplicar és de 217,4N
Aplicacions del pla inclinat:
Cargols
Falques o tascons
Combinacions
Exemple 1:
Dades:
Pla inclinat:
h=1m
L=5m
R=4000N
Polipast:
1 politja mòbil--> n= 2
Q(valor R+Q)?
Operacions:
F del pla inclinat=F del polipast
F=R·h/L= 4000N·1m/5m=
= 800N=F
F=Q/n--> Q=F·n= 800N·2= 1600N=Q
Resultat:
La Q o
Exemple 2:
Dades:
Palanca:
R=300N
dr= 1m
df= 3m

Polipast:
F?
1 politja mòbil--> n=2
Rpolitja= Fpalanca=?
Operacions:
F·df=R·dr
F=R·dr/df=300N·1/3=
=100N=Fpalanca
F=R/n=100N/2=50N=F
Respostas:
S'haurà de fer una força de 50N
Full transcript