Post on 05-Aug-2020
LES MÀQUINES
LES FORCES I LES MÀQUINES
Una força és la causa capaç de provocar la deformació d’un cos o un canvi en el seu
estat de repòs o de moviment, és a dir, que el pot posar en moviment, el pot aturar
i en pot canviar la direcció o la velocitat.
Una màquina és un aparell que serveix per a dur a terme determinades tasques de
manera més fàcil. I ho fa transformant l’energia (o força) inicial perquè sigui més
fàcil i profitosa per a dur a terme el treball que ens proposem.
Les màquines funcionen amb diferents formes d’energia:
a. Muscular: les tisores o les tenalles.
b. Hidràulica: molins d’aigua o turbines de les centrals hidroelèctriques.
c. Eòlica: vaixells de vela, molins de vent i els aerogeneradors.
d. Elèctrica: electrodomèstics
e. Química: Motors de combustió.
Les màquines les podem classificar segons el nombre de components que tenen i la
seva complexitat en MÀQUINES SIMPLES I MÀQUINES COMPOSTES.
LES MÀQUINES SIMPLES
CONCEPTE
Les màquines són artificis que ens permeten aprofitar diferents formes d'energia i
transformar-les en altres formes més útils i avantatjoses per a l'ésser humà.
Es denominen màquines simples a aquelles màquines senzilles que estan formades
per una o dues peces.
La palanca, el pla inclinat, la politja, la manovella i el torn, el tascó, el cargol i la
roda són màquines simples.
PALANCA POLITJA PLA INCLINAT TORN
LES MÀQUINES
LA PALANCA
Perquè les màquines funcionin i realitzin un treball precisen d'una font d'energia. En
algunes ocasions són les persones les que aporten la seva energia muscular perquè
funcionin. Això passa amb moltes màquines simples, com la palanca o la politja, i en
algunes màquines complexes, com la bicicleta.
La palanca és una màquina simple composta per una barra rígida que pot girar
lliurement al voltant d'un punt de suport. Com màquina podem distingir tres
elements:
..... - La resistència (R) que sol ser el pes d'un objecte que es desitja moure.
..... - La potència (P), que és la força que s'exerceix per causar el moviment.
..... - El punt de suport (PS), que és el lloc on dóna suport a la barra rígida.
Existeixen tres tipus de palanques:
a.- PALANCA DE PRIMER TIPUS
Aquestes palanques tenen el punt de suport entre la potència i la resistència.
Respon a la igualtat:
Potència pel seu braç = Resistència pel seu.
100 kg. x 1 = 5 kg. x 20. És a dir, amb una força de 5 kg. mantenim en equilibri la
palanca i amb una superior movem el pes de 100 kg.
Els balancins,
balances i romanes, són palanques de primer tipus. Les tisores, alicates i tenalles
són palanques combinades de primer tipus.
LES MÀQUINES
b.- PALANCA DE SEGON TIPUS
En les palanques de segon tipus la resistència se situa entre la potència i el punt de
suport.
Exemple d'aquest tipus de palanques és el carretó.
El trencanous està format per dues palanques combinades de segon tipus.
c.- PALANCA DE TERCER TIPUS
En les palanques de tercer tipus la potència se situa entre la resistència i el punt de
suport.
Com a exemple es pot citar el funcionament del braç humà.
Les pinces estan formades per dues palanques combinades de tercer tipus.
LES MÀQUINES
ALTRES MÀQUINES SIMPLES
POLITJA
Es compon d'una roda amb una estria en la vora per la
qual passa una corda. S'utilitza per pujar objectes lligats
a un extrem de la corda fent força cap avall des de
l'altre extrem de la corda.
D'aquesta manera l'esforç que fem és menor que si
aixequéssim l'objecte a pols.
PLA INCLINAT
També anomenat rampa és una superfície que
uneix dos nivells situats a diferent alçada. El
pla inclinat facilita pujar o baixar persones o
objectes.
MANOVELLA I TORN
La maneta és un accessori que serveix per fer girar objectes. És una palanca en
forma d'angle recte i unida a un eix que gira al mateix temps que la maneta.
El torn és un cilindre que fem girar gràcies a la maneta subjecta al seu eix. En girar
el cilindre, s'enrotlla o desenrotlla una corda lligada a ell, amb el que podem pujar o
baixar objectes.
LES MÀQUINES
EL TASCÓ O FALCA
És una peça que resulta de la unió de dos plans inclinats. Sovint té el seu angle molt
més esmolat, cosa que permet tallar o esberlar un cos sòlid.
Els ganivets o les destrals són tascons.
EL CARGOL
El cargol o vis és un cilindre amb un filet en forma d’espiral, anomenat rosca. En fer
girar el cargol, la rosca s’introdueix en els cossos.
Eines con el gat del cotxe i el llevataps es basen en el mecanisme del cargol.
LA RODA
La roda és una peça circular que pot girar sobre un eix que passa pel seu centre.
Serveix per a facilitar el desplaçament dels objectes. Hi ha moltes altres màquines,
simples i compostes, que deriven d’aquest mecanisme, com el torn i la politja.
LES MÀQUINES
LES MÀQUINES COMPOSTES
CONCEPTE
Les màquines compostes estan formades per moltes
peces, algunes de les quals són màquines simples
relacionades entre si que treballen de manera
coordinada. Aquestes màquines simples són les
encarregades de transmetre, entre totes, la força i
l'energia per realitzar un treball en conjunt. Per
exemple:
- Les grues, els ascensors i en general qualsevol
mecanisme per elevar pesos, són màquines
compostes que utilitzen politges.
- Les caixes de canvi dels automòbils utilitzen engranatges, que permeten canviar
les velocitats i invertir el sentit de gir.
-També Es pot nomenar les bicicletes, els molins de vent, les escales mecàniques,
etc.
ELS ENGRANATGES
Els engranatges són rodes dentades connectades entre si i que giren alhora.
La forma més senzilla d'engranatge està formada per dues rodes dentades de
diferent grandària que s'acoblen entre si.
Quan una roda gira, l'altra ho fa també però en sentit contrari.
En un engranatge la roda més gran gira més a poc a poc i amb menys esforç.
LES MÀQUINES
En ocasions les rodes dentades no es connecten directament, sinó que ho fan per
mitjà d'una cadena.
Els engranatges estan presents en les màquines compostes: bicicletes, canvi de
marxes, molins, trepants .....
UNA MÀQUINA COMPOSTA - LA BICICLETA
La bicicleta és una màquina composta que aprofita la força de les nostres cames per
moure la roda del darrere. Això ho fem gràcies a l'engranatge format pels plats, la
cadena i els pinyons.
A més en la bicicleta trobem màquines simples, com el manillar i els frens que estan
formats per palanques, o els pedals que estan formats per dues manetes.
Completa les oracions i tindràs un resum de les màquines simples que hi ha en una
bicicleta:
El manillar és .............................. que permet canviar de direcció.
Les manetes dels frens són .............................. per accionar les pinces dels
frens a través d’un cable.
Les pinces dels frens son .............................. que estrenyen les rodes per a
frenar-ne el moviment.
Els pedals són .............................. que fan girar els plats.
Els plats són .............................. dentades.
Els pinyons són .............................. dentades.
LES MÀQUINES
ELS MOTORS
Un motor és una màquina composta que transforma alguna forma d’energia
(elèctrica, química, hidràulica, etc) en energia cinètica, o sigui, en moviment, capaç
d fer un treball.
Els motors més utilitzats actualment són els elèctrics i els de combustió.
ELS MOTORS ELÈCTRICS
Són els que utilitzen electricitat, ja
sigui d’una bateria, d’una pila o de la
xarxa elèctrica. El seu funcionament
està basat en l’electromagnetisme. És
format per dos electroimants que
generen camps magnètics. Aquests
camps els fan atreure’s i repel·lir-se
contínuament, amb la qual cosa
provoquen moviment.
ELS MOTORS DE COMBUSTIÓ INTERNA
Són els que basen el seu moviment en l’energia que s’obté de cremar combustibles
fòssils, concretament derivats del petroli, al seu interior.
Els mes comuns són:
- Els motors d’explosió d’encesa per guspira
que utilitzen la gasolina. La majoria fan quatre
moviment (motors de quatre temps): admissió,
compressió, explosió, escapament.
- Els motors d’encesa per compressió (diesel).
En el tercer temps (explosió) aquesta no es
produeix a causa de la guspira sinó a causa de
la injecció de combustible a pressió.
LES MÀQUINES
LES EINES
CONCEPTE
Una eina és un instrument que es fa
servir amb les mans i que permet
realitzar un treball d'una forma més
senzilla.
Les primeres eines inventades per
l'ésser humà estaven fetes de pedra,
fusta o ossos. Posteriorment, amb el
descobriment dels metalls, com el
ferro, es van poder fabricar eines més
dures i resistents: pics, pales ...
Avui hi ha moltes eines i cada ofici té les seves eines característiques, com les
paletes i planes dels paletes, les brotxes dels pintors, les claus angleses dels
mecànics ...
TIPUS
Eines manuals: Són les eines sostingudes i accionades sense cap altre ajut que les
mans, com les tisores, una brotxa, unes alicates, un martell ...
LES MÀQUINES
Eines mecàniques: Són les eines a les que se'ls ha acoblat un motor elèctric o de
gasolina. Ens permeten realitzar treballs més ràpidament i amb menys esforç. Són
d'aquest tipus el trepant, les serres i tornavisos elèctrics, els pics pneumàtics ...