màquines simples

MÀQUINES SIMPLES

3r ESO Institut Marina

Una màquina curiosa

Intenta respondre a les següents preguntes:

1. Quina és la seva funció?

2. D’ón obté la energia per funcionar?

3. Per què creus que en lloc de rodes té potes?

4. Creus que es mou lentament o és molt ràpida? Com es mouria més ràpidament?

5. Quines parts diferenciaries en aquesta màquina?

Per recordar...

Formes d’energia:

Mecànica

Calorífica o tèrmica

Eléctrica

Química

Nuclear

Radiant

MÀQUINES

Una màquina és un conjunt de dispositius capaços

de transformar l’energia en un treball útil o en

altre tipus d’energia.

La finalitat bàsica de les màquines és suplir, estalviar o

multiplicar l’esforç humà per transformar l’energia per

a què ens sigui útil.

Parts de les màquines

Exercicis

Pàg. 12: 1 i 2.

Pàg. 13: 3 i 4.

Descriu com creus que és

cadascuna de les quatre

parts que componen una

batedora (pots ajudar-te

amb un dibuix).

TREBALL I ENERGIA

El treball es una altre forma d’energia. El treball

implica un desplaçament o una deformació

mecànica en un cos.

Treball i energia

Per efectuar un treball es gasta una quantitat

equivalent d’energia. Per això, per realitzar un

treball cal disposar d’energia.

L’ energia és la capacitat de realitzar treball.

Treball i energia es mesuren en Joules

POTÈNCIA

La Potència és la rapidesa amb què es duu a

terme el treball. La unitat de mesura és el Watt (w).

Una altre unitat de mesura és el cavall de vapor.

Recordant les unitats...

MAGNITUDS Símbol UNITATS Símbol

Força F Newtons N

Desplaçament d Metres m

Temps t Segons s

Energia E Joules J

Treball W Joules J

Potència P Watts w

RENDIMENT

Les màquines transformen l’energia en treball, però

no tota l’energia que entra es transforma en treball

útil, una part d’aquesta energia no s’aprofita i es

perd.

Les màquines NO SÓN PERFECTES, no treballen al

100 %, perquè tenen pèrdues.

Exercicis

Pàg. 14: 5, 6, 7 i 8 (rendiment).

Pàg. 15: 9, 10 (rendiment) i 11 (rendiment).

Deures: Pàg. 27: 1 i 2

Rendiment

El rendiment es calcula mitjançant la següent

expressió:

MÀQUINES SIMPLES

Les màquines simples són dispositius senzills,

generalment formats d’un sol element, que

requereixen únicament l’aplicació d’una força per

poder funcionar. Normalment s’utilitzen per

multiplicar forces o moviments.

Les màquines simples principals són la palanca, el

cargol, la roda i la politja.

La palanca

“Doneu-me un punt de suport i mouré el món”

Arquímedes, fílòsof i savi grec. (287-212 a.C.)

La palanca

Una palanca consisteix en una barra rígida que

oscil·len sobre un punt de suport o fulcre.

La palanca té com a funció transmetre una força i

es fa servir, fonamentalment, per incrementar la

força mecànica.

Ens ajuden a realitzar

treballs de manera

còmoda i senzilla.

Tipus de palanques

En tota palanca hi ha tres elements fonamentals: La

força aplicada, la resistència o càrrega i el fulcre.

Segons com estiguin col·locats aquets tres elements

les palanques seran de: 1r grau, 2n grau o 3r grau.

Palanca de 1r grau

El punt de suport es col·loca entre la força i la resistència

Exemples: Balancí, tisores,

agulla d’estendre la roba

Palanca de 2n grau

El punt de suport i la força s’apliquen als extrems i la

resistència està al mig

Exemples: Carretó, trencanous,

obridor d’ampolles

Palanca de 3r grau

El punt de suport i la resistència s’apliquen als extrems i

la força està al mig.

Exemples: martell, la pala,

La llei de la palanca

F · df = R · dr

F= Força aplicada (Newtons)

df= distància entre la força aplicada i el punt de suport (metres).

R = Resistència (Newtons)

dr= distància entre la resistència i el punt de suport (metres).

La llei de la palanca

R = F ½ R = F

Si creix la distància entre la força i el punt de suport

Creixerà l’acció de la palanca, es a dir, s’haurà

d’aplicar menys força per alçar la resistència.

PLA INCLINAT

El pla inclinat s'utilitza per elevar objectes amb

menys esforç físic..

Com més llarga és la rampa menor és la força que

s'ha d’aplicar, però el desplaçament serà major.

CARGOL

El cargol està basat en el mateix principi que el pla

inclinat. Per fer menys força, és millor enroscar (com

si el material s'estigués desplaçant per un pla

inclinat) que no pas clavar.

El PAS (p) és la distància entre dents. Com més petit

és el pas de rosca p i més llarga la clau o maneta,

més resistència es pot vèncer.

RODA

Probablement, la roda és un dels invents més

notables de la humanitat.

A més de transportar

mercaderies, la roda ha

tingut des de l’antiguitat

altres aplicacions: la politja,

la roda hidràulica, el torn,

la mola o roda de molí, etc.

POLITJA

La politja permet pujar pesos còmodament, ja que

inverteix el sentit de la força que s'aplica.

Polispast

És la unió de diverses politges. El polispast més

simple consta d’una politja mòbil i una fixe, i cal fer

la meitat de força per pujar un pes, però s’ha

d’estirar el doble de corda.