Una fuerza es todo aquello capaz de deformar un … · Cadena de un colgante tracción Destornillador al apretar un tornillo torsión ... Se trata de un puente construido para atravesar

MATERIAL FOTOCOPIABLE / © Oxford University Press España, S. A. Tecnología ESO

1. Fuerzas

Actividades� Relaciona las siguientes fuerzas con el efecto que pueden provocar:

� Completa ahora las siguientes frases con el efecto que producen las fuerzas que intervienen:

a) Las manos de un portero haciendo una parada produce en el balón .

b) El agua de una fuente cayendo al estanque produce .

c) Un niño dando una patada a un balón .

d) Un coco cayendo de una palmera produce en la arena de la playa.

e) Cuando apretamos un bloque de plastilina provocamos .

� Di ahora si estas acciones se corresponden con un cambio de movimiento, con una deformación o con ambas cosas:

Una fuerza es todo aquello capaz de deformar un cuerpo o cambiar su movimiento.

Efecto de deformación. Efecto de movimiento.

Acción Movimiento

a) Parada de un balón

b) Cayendo agua de una fuente

c) Patada al balón

d) Caída de un coco desde una palmera

e) Se aplasta la plastilina con las manos

Deformación

Viento fuerte

Peso de la ropa tendida

Peso de la compra

Peso de una persona

Balón de fútbol en movimiento

Peso de un niño saltando

Mover la portería al chocar con el poste

Deformar la cama elástica

Mover las ramas de los árboles

Aplastar el cojín en el que se sienta

Estirar el plástico de la bolsa

Curvar la cuerda

© Oxford University Press España, S. A. Tecnología ESO

1. Fuerzas

So luc ionar io� Viento fuerte � mover las ramas de los árboles; peso de la ropa tendida � curvar la cuerda; peso de la compra � estirar el

plástico de la bolsa; peso de una persona � aplastar el cojín en el que se sienta; balón de fútbol en movimiento � mover laportería al chocar con el poste; peso de un niño saltando � deformar la cama elástica.

� a) Las manos de un portero haciendo una parada producen en el balón una detención y un aplastamiento momentáneo.

b) El agua de una fuente cayendo al estanque produce ondas en su superficie.

c) Un niño dando una patada a un balón le da velocidad.

d) Un coco cayendo de una palmera produce una deformación en la arena de la playa.

e) Cuando apretamos un bloque de plastilina provocamos una deformación en él.

� Acción Movimiento

a) Parada de un balón X

b) Agua fuente X

c) Patada balón X

d) Caída coco

e) Plastilina

Deformación

X

X

X

X

X


2. Esfuerzos (I)

Actividades� Modela una barra de plastilina de 10 cm de largo y 2 cm de diámetro y realiza el siguiente experimento:

aplica una fuerza con tus dedos siguiendo los ejemplos de las imágenes y dibuja cómo se deforma labarra de plastilina:

Se llama esfuerzo a la tensión interna que experimentan todos los cuerpos sometidos a laacción de una o varias fuerzas. Los principales tipos de esfuerzos son los siguientes:

Esfuerzo El objeto bajo el efecto de las fuerzas está:

Tracción estirado, alargado

Compresión comprimido, aplastado

Flexión doblado, flexionado

Torsión retorcido, girado

Cortante roto, seccionado, cortado

Fuerzas aplicadas Deformación obtenida


2. Esfuerzos (I)

So luc ionar io� Fuerzas aplicadas

La plastilina se contrae, se aplasta.

La plastilina se alarga.

La plastilina se dobla o se arquea por la mitad.

La plastilina gira y se retuerce.

La plastilina se rompe en ese punto.

Deformación obtenida


2. Esfuerzos (II)

� Identifica a qué esfuerzo estarán sometidos los siguientes elementos:

� En la siguiente imagen identifica el esfuerzo al que está sometido cada elemento señalado:

Patas de una mesa

Cadena de un colgante

Destornillador al apretar un tornillo

Papel cortado por una guillotina

Alcayata de un cuadro

Goma de una huevera

Estante de un armario

Cuerda de tender la ropa

Tronco de un árbol

Pie de una escultura


2. Esfuerzos (II)

So luc ionar io�

�

Patas de una mesa compresión

Cadena de un colgante tracción

Destornillador al apretar un tornillo torsión

Papel cortado por una guillotina cortante

Alcayata de un cuadro cortante

Goma de una huevera tracción

Estante de un armario flexión

Cuerda de tender tracción

Tronco de un árbol compresión

Pie de una escultura compresión

Flexión

Compresión Tracción


3. Estructuras

Actividades� Observa estas fotografías, describe qué representan, su función y si son estructuras minerales, vegetales,

animales o artificiales.

Todos los cuerpos deben tener una estructura que soporte las fuerzas: los nidos de lasaves, las conchas de los crustáceos, una lata, un rascacielos, las torres eléctricas… Las dosprimeras son estructuras naturales surgidas sin la intervención humana, en cambio, lasotras estructuras son estructuras artificiales creadas por el ser humano.

Fotografías Descripción de la estructura Tipo


3. Estructuras

So luc ionar io� Fotografías Descripción de la estructura

Es el nido de un pájaro formado poracumulación de ramitas entrelazadas.

Tipo

animal

Se trata de un puente construido paraatravesar un río.

artificial

Esqueleto de un animal que sirve parasujetar todo el cuerpo del mismo.

animal

Estructura marina de una colonia deanimales que les sirve de protección ypara alcanzar mejor la luz.

animal

Estructura prehistórica formada por trespiedras, dos verticales y otra horizontal.

artificial

Estructura mineral que se forma en lascuevas.

mineral

Estructura para montar un barco encima. artificial

Sirve para contener líquidos, todo él esestructura.

artificial


4. Tipos de estructuras artificiales (I)

Actividades� Lee las explicaciones anteriores sobre los distintos tipos de estructuras y responde a las preguntas

que aparecen a continuación:

a) ¿Qué tipo de estructuras son las más antiguas?

b) ¿Cuáles están fabricadas de hormigón armado?

c) ¿Qué estructuras se basan en la adición de arcos?

d) ¿Qué tipo de estructuras se emplean en la construcción de puentes?

e) ¿Cuáles se parecen a los flotadores?

A continuación, se definen los distintos tipos de estructuras que han ido apareciendo a lolargo de la historia de la construcción:

Estructurasmasivas

Son las más antiguas de todas porque son las mássencillas de construir, tienen mucho material y muypocos huecos, y suelen presentar forma de caja o pirámide.

Estructurasabovedadas

Se forman a partir de arcos. Si se unen varios arcosobtenemos una bóveda.

Estructurastrianguladas

Están formadas por barras de metal o madera que se unen entre sí formando triángulos, se utilizan paraconstruir puentes, torres y tejados de edificios.

Estructurasentramadas

Son las que tienen los edificios actuales de viviendas,están formadas por vigas y pilares que sostiene elforjado y se apoyan en la cimentación. Normalmenteestán fabricadas con hormigón armado.

Estructurascolgantes

Se basan en el uso de cables o tirantes y se empleanen puentes y cubiertas.

Estructurasneumáticas

Tienen aire en su interior, se sostienen por la presiónque ejerce el aire hacia fuera. Son ligeras y desmontables.


4. Tipos de estructuras artificiales (II)

� Observa ahora los dibujos de la tabla, relaciona cada uno de ellos con un tipo de estructura, nómbralo ydefine las características de su tipo de estructura.

Fotografía Tipo de estructura y definición


4. Tipos de estructuras artificiales

So luc ionar io� a) Las masivas; b) Entramadas; c) Abovedadas; d) Colgantes y trianguladas; e) Neumáticas.

� Fotografía Tipo de estructura y definición

Las estructuras entramadas son las que tienen los edificios actuales de viviendas, están formadas por vigas y pilares que sostiene el forjado y se apoyan en la cimentación.Normalmente están fabricadas con hormigón armado.

Las estructuras abovedadas se forman a partir de arcos. Si se unen varios obtenemosuna bóveda. Las bóvedas pueden ser de cañón o de crucería de pendiendo de si seponen los arcos uno a continuación de otro o si se entrecruzan.

Las estructuras trianguladas están formadas por barras de metal o madera que se unen entre sí formando triángulos, se utilizan para construir puentes, torres y tejados de edificios.

Las estructuras neumáticas tienen aire en su interior, se sostienen por la presión que hace ese aire hacia fuera, por ejemplo, en una lancha neumática.

Las estructuras colgantes se basan en el uso de tirantes y se emplean en puentes y cubiertas.

Las estructuras masivas son las más antiguas de todas porque son las más sencillas de construir, tienen mucho material y muy pocos huecos, y suelen presentar forma decaja o pirámide.


5. Elementos estructurales

� Busca en el diccionario el significado de los siguientes elementos estructurales y escríbelo a su lado.Después realiza un dibujo de ese elemento.

Elemento Significado

Columna

Dintel

Viga

Pilar

Zapata

Dibujo

Arbotante

Arco

Tirante


5. Elementos estructurales

So luc ionar io� Elemento Significado

ColumnaElemento portante vertical alargado,normalmente, de forma cilíndrica que sostienearcos, bóvedas o cubiertas.

DintelElemento horizontal que salva el hueco de unapuerta o ventana.

VigaElemento estructural horizontal que trabaja aflexión sosteniendo forjados o cubiertas.

PilarElemento portante vertical alargado,normalmente, de forma prismática que sostienevigas o cubiertas.

ZapataPieza intermedia entre la estructura y el terrenoque sirve para pasar las cargas de la edificación alsuelo.

Dibujo

ArbotanteElemento de la arquitectura gótica a modo de arcolateral de descarga de los empujes de las bóvedas.

ArcoElemento de forma curvada que salva un huecotrabajando a compresión y está formado porvarias piezas pequeñas encajadas.

TiranteElemento estructural fino y largo que solo puedetrabajar a tracción y del que cuelgan otroselementos.


6. Análisis y construcción de estructuras

Actividades� Observa esta imagen:

a) ¿Para qué crees que sirve esta estructura?

b) ¿De qué material está hecha?

c) ¿Se podrían cambiar los hilos por palitos sin que la estructura dejara de funcionar?

d) ¿Y los palitos por hilos?

e) ¿Funcionaría igual la estructura si la invertimos?

� Diseña otra estructura a partir de la actividad anterior que cumpla su misma función empleando solopalitos y cartón.

� Calca esta pieza cinco veces en una cartulina y monta la siguiente estructura:

� Explica qué sistema has seguido para el montaje del arco sin emplear pegamento.

� ¿Cuál de las dos estructuras (actividades 1 y 3) te parece más adecuada para salvar un espacio entre dosmesas de 25 cm?

1

26 5 3

4

1

23

4

56

Una estructura es el conjunto de elementos de un cuerpo que soportan los efectos de lasfuerzas que actúan sobre él, evitando que se rompa o se deforme en exceso.

Pieza.

Estructura.



So luc ionar io� a) Para salvar distancias, atravesar vacíos, etc.

b) De cartón, hilo, papel y pegamento.

c) Sí.

d) No, porque los hilos no tienen la rigidez necesaria.

e) No, se hundiría en el centro si no apoyamos la barra.

� La misma sustituyendo los hilos por palitos es la más sencilla, aunque hay muchas otras posibles.

� Ir colocando las dovelas a ambos lados y poner la superior, clave, la última.

� La primera, ya que con la segunda estructura es complicado hacer un arco de esas dimensiones.

5 PROGRAMACIÓN ADAPTACIÓN CURRICULAR


Contenidos

Criterios de evaluación Estándares de aprendizaje

Relación actividades de la adaptación curricular

Competencias clave

1. Fuerzas

Efectos de las fuerzas. Dinámico y estático

1. Analizar cómo actúan las fuerzas sobre una estructura, identificando y describiendo los esfuerzos que producen.

1.1 Distingue los efectos estático y dinámico de las fuerzas.

1.1 CMCT

1.2 Aprecia la interrelación entre fuerzas, y deformación en los cuerpos

1.2, 1.3 CMCT

2. Tipos principales de esfuerzos: tracción,

compresión, flexión, torsión y cortante.

1.3 Comprende la diferencia entre los distintos tipos de esfuerzo existentes.

2.1 CMCT

1.4. Asocia los distintos tipos de esfuerzos a las fuerzas que los provocan y a las deformaciones que producen.

2.1 CMCT

1.5. Reconoce y da ejemplos de objetos sometidos a distintos tipos de esfuerzos.

2.2 CMCT

CL

1.6. Identifica los esfuerzos a los que está sometida una estructura sencilla

2.3 CMCT

CL

3. Estructuras

Estructuras naturales y artificiales

2. Reconocer tipologías estructurales y sus características.

2.1. Distingue entre estructuras naturales y artificiales. 3.1 CL

CMCT

2.2. Identifica la estructura resistente dentro de edificaciones, objetos y cuerpos cotidianos.

3.1 CSC

CMCT

4. Tipos de estructuras artificiales: masivas,

adinteladas, abovedadas, entramadas, trianguladas, colgantes, neumáticas, laminares y geodésicas.

2.3. Describe las características propias de los distintos tipos de estructuras.

4.1, 4.2 CL

CMCT

2.4. Reconoce tipologías estructurales básicas en objetos y construcciones comunes.

4.2 CMCT

5. Elementos estructurales: Viga, pilar,

columna, zapata, dintel, arco, arbotante, tirante.

3. Identificar los elementos estructurales básicos de las estructuras artificiales describiendo su función.

3.1. Identifica los elementos estructurales principales presentes en edificaciones y estructuras.

5.1 CSC

CMCT

3.2. Conoce la función de cada elemento dentro del conjunto de una estructura concreta.

5.1 CMCT

3.3. Conoce el esfuerzo al que está sometido el elemento. 5.1 CMCT

3.4. Asocia los materiales más adecuados a la construcción de cada elemento.

5.1 CMCT

5 PROGRAMACIÓN ADAPTACIÓN CURRICULAR



5. Diseñar y construir estructuras sencillas para experimentar con ellas.

5.1. Experimenta con materiales cotidianos para resolver problemas estructurales sencillos.

6.1 AA

SIEE

5.2. Diseña estructuras apropiadas para resolver problemas con los materiales que se le indica.

6.2 AA

SIEE

5.3. Construye estructuras que resuelven problemas sencillos.

6.3 CMCT

AA

5.4. Analiza y verifica el comportamiento de las estructuras que construye.

6.4 CD

CMCT

5.5. Describe las características de la estructura y su modo de funcionamiento.

6.1 CL

CMCT


Evaluación

Nombre Apellidos

Curso Fecha Calificación

� Indica los esfuerzos a los que está sometido cada elemento estructural en este columpio:

� Completa este cuadro con los tipos de estructura, un dibujo de ejemplo y sus características principales:

� Dibuja los siguientes elementos estructurales y explica para qué sirven: viga, columna, zapata, arcoy tirante.

� Enumera dos ejemplos de objetos que estén sometidos al esfuerzo de tracción, dos al de compresióny dos al de flexión.

Estructura triangulada

Estas estructuras tienen aire en su interior, sesostienen por la presión que hace ese aire hacia fuera,como los globos.


Evaluación

So luc ionar io�

�

� Viga: elemento estructural horizontal que trabaja a flexión sosteniendo forjados o cubiertas.

Columna: elemento portante vertical alargado, normalmente de forma cilíndrica que sostiene arcos, bóvedas o cubiertas.

Zapata: pieza intermedia entre la estructura y el terreno que sirve para pasar las cargas de la edificación al suelo.

Arco: elemento de forma curvada que salva un hueco trabajando a compresión y está formado por varias piezas pequeñasencajadas.

Tirante: elemento estructural fino y largo que solo puede trabajar a tracción y del que cuelgan otros elementos.

� RESPUESTA LIBRE.

tracción

flexióncompresión

compresión

tracción

flexión

Estructura triangulada

Las estructuras trianguladas están formadas porbarras de metal o madera que se unen entre síformando triángulos, se utilizan para construirpuentes, torres y tejados de edificios.

Estructura neumáticaEstas estructuras tienen aire en su interior, sesostienen por la presión que hace ese aire haciafuera.

Estructura colganteSe basan en el uso de tirantes y se emplean enpuentes y cubiertas.

tracción

flexióncompresión

compresión

tracción

flexión

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Una fuerza es todo aquello capaz de deformar un … · Cadena de un colgante tracción Destornillador al apretar un tornillo torsión ... Se trata de un puente construido para atravesar