1) Llegiu l'explicació dels diferents tipus d'esforços que reben les peces i els operadors mecànics

2) Indicau quins tipus d'esforços han de suportar sis de les peces de la llista següent, indicant quin és el més fort d'ells (per detectar-ho, és molt útil imaginar-se la peça feta de plastilina i pensar quina deformació sufriria):

Tornavís, trampolí, cables d'ascensor, mànec de martell, cigonyal, muntants (cames) d'estanteria, alicates, broca.

3) La facilitat amb que les peces aguanten els esforços que reben no depèn només del material del que estan fetes, sinó que també depèn de la forma que tenen.

A continuació heu d'experimentar per descobrir quin tipus de perfil aguanta millor els diferents tipus d'esforç. Per això heu de collir un full UNE A4 i partir-lo en 8 parts iguals, de 150 x 50 mm aproximadament. Amb aquests trossos de paper haureu de preparar 8 perfils, dos lineals, dos en L de costats iguals, dos en U i dos circulars, fent-ne un del gruix del paper i l'altre del paper en doble, per a cada un d'ells (mirau les fotocòpies del guió per entendre-ho millor). Posau adhesiu o cel·lo en els extrems perque no es desfaci. Llavors pensau una manera de comparar la resistència per a cada tipus d'esforç, mesurant el pes que aguanta cada perfil. (en les fotocòpies teniu suggeriments).

4) Les estructures són construccions fetes per aguantar grans esforços, com són les cases, les grues, les torres d'electricitat, etc. La manera de construir-les busca obtenir la major resistència possible amb el mínim pes de material. Per això es construeixen posant barres (perfils) en forma de xarxa (red) que fan tot un seguit de triangles entre elles. Aquestes estructures es diuen RETICULARS ( de RED = Xarxa). Fixau-vos en la fotocòpia del final on hi ha diferents tipus d'estructures reticulars. Heu de fer, amb trossos de contraplacat de 5 cm. de llarg i 1 cm d'ample ( i 3 mm. de gruix) una estructura de tipus PENDELLO SENZILL.

5) La forma de les estructures reticulars fa que les seves barres només aguantin esforços de compressió o de tracció. Comprova ara si l'esforç de cada barra es de compressió o tracció. Per això hauràs de substituir una de les barres per un tros de fil de la mateixa llargada. Si l'estructura aguanta pesos encara, vol dir que la barra treballava a tracció (ja que aquest tipus d'esforç es l'unic que pot aguantar un fil). Si l'estructura es doblega pel costat del fil, es que la barra treballava a compressió. Fes un petit dibuix de l'estructura i indica si la barra aguanta a tracció o compressió. Repeteix el procés en cada barra, una a una.

Els operadors mecànics i totes les peces que formen part de mecanismes, per senzills que siguin, estan sotmesos a forces i moments que produeixen uns esforços sobre el materials dels que estan fetes aquestes peces. Segons el tipus d'esforç, i la magnitud que tengui, el material pot no aguantar i la peça trencar-se.

Quan es treballa amb mecanismes és important saber quins esforços rep cada peça, per evitar que es trenqui o per a saber perquè s'ha trencat, i així poder-la arreglar.

Els esforços, com ja s'ha comentat, poden estar produïts per Forces i per Moments de Forces (que com ja sabeu, es produeixen quan una força actua a una certa distància). Els tipus principals són els següents:

Els diferents tipus se diferencien segons la direcció que té la força que actua sobre la peça respecte la direcció principal (la més grossa) d'aquesta.

TRACCIÓ: aquest esforç es produeix en peces on la força actua en la mateixa direcció que la dimensió principal de la peça, intentant estirar-la.

Es el tipus d'esforç que han d'aguantar totes les cordes i cables que s'utilitzen, ja que es l'únic que poden suportar sense deformar-se.

COMPRESSIÓ: Aquest esforç, a l'igual que l'anterior, actua en la direcció principal de l'operador, però en aquest cas, espitjant el material, comprimint-lo.

És l'esforç més important que han de sofrir els elements de suport vertical, com per exemple, les nostres cames.

TALL: La direcció en que actua la força que provoca aquest esforç és la perpendicular a l'anterior, es a dir, a 90º de la dimensió principal de l'objecte.

Aquest tipus d'esforç és molt important en les baules (eslabones) de cadena de bicicleta o moto, en els bulons dels motors d'explosió, etc.

ESFORÇOS PRODUÏTS PER MOMENTS.

En aquest cas, els diferents tipus d'esforços depenen també de la direcció del moment respecte a la dimensió principal de l'objecte. (Recordau que el moment d'una força és un vector que té una direcció perpendicular al pla format per la força i la distancia)

FLEXIÓ: es produeix quan el moment té la direcció perpendicular ( a 90º) de la direcció principal de la peça, intentant doblegar la peça.

Es el tipus d'esforç bàsic en els ponts.

TORSIÓ: En aquest cas, el moment que produeix l'esforç té la mateixa direcció que l'eix principal de la peça, intentant retorçar-la sobre ella mateixa.