La gent anomena treball a qualsevol activitat que exigeix un esforç muscular. Moltes vegades però ens esforcem tant que arribem a fatigar-nos però no realitzem cap treball. Aplicat a la ciència solament realitzem un treball si existeix un moviment de resposta a la força aplicada.
L'home, des de l'antiguitat, ha inventat eines i màquines que l'han ajudat a fer un treball amb menys esforç, més comoditat i menys temps.
Algunes màquines complexes poden ser força simples, altres però, més sofisticades, compten a més amb engranatges, motors i automatismes de control. Són exemples de màquines compostes:
- Les tisores, dues palanques de primer gènere que comparteixen el punt de suport, amb la potència on posem els dits i la resistència en les fulles de tall, que són plans inclinats, són una màquina composta. | |
- Les grues són màquines complexes que combinen els mecanismes de les palanques (el braç que permet a la grua arribar més lluny), politges (rodes que permeten dirigir la corda que sosté el pes) i un torn mogut per un motor que enrotlla o desenrotlla la corda fent que el pes pugi i baixi. |
Web's amb materials sobre les màquines: http://www.xtec.es/satis/ac/animatges/cris_5a.htm http://ca.wikipedia.org/wiki/M%C3%A0quina_simple |
A continuació trobaràs una aplicació JClic construïda per Joan Verdaguer i Andrés que treballa les màquines.
|
La politja no ens proporciona l'avantatge de fer menys força, solament ens deixa canviar la direcció de la força i treballar amb més comoditat.
En un sistema de politges mòbils, també anomenat polispast, si es possible haver de fer menys força.
Clica aquí per obtenir més informació en la wikipèdia sobre les politges i els polispasts.
Clica sobre la imatge per obrir un programa de simulació del funcionament de polispasts. Tria amb quantes politges vols treballar i el pes que vols elevar sabràs quanta força s'ha de fer. | |
Les falques, tascons, talls i cargols també basen el seu funcionament en el pla inclinat.
Clica sobre la màquina desitjada per obtenir més informació en la wikipèdia:
A continuació pots veure un vídeo sobre el funcionament del torn.
]]>
La bicicleta és una màquina composta que permet el desplaçament aprofitant la força muscular. Té palanques a les manetes dels frens i els frens. També funcionen com una palanca els pinyons, com més llarg és el radi del pinyó (com més gran és el pinyó) més llarg és el braç de potència i menys força hem de fer per bellugar la màquina. Aplica el mecanisme del torn als pedals i els plats. Com més llarg és el pedal, més llarga és la maneta del torn i, com més gran és el plat més gran és el corró del torn i més força s'ha de fer. En aquesta màquina composta, segons la tria que farem de plats i pinyons, podrem anar a més velocitat o, si pugem una costa, cansar-nos menys.
Clica aquí per obtenir més informació sobre els elements d'una bicicleta. Després fes l'exercici "avalua't".
A continuació podeu veure un vídeo de L’Enciclopèdia Audiovisual de les Ciències i de les Tècniques ( In Situ) que estudia els elements i el funcionament de la bicicleta. Podeu veure quin és el mecanisme a través del qual es mou una bicicleta, com a partir de pedalejar s'emet una força que es transforma en moviment.
L’home, des de l’antiguitat, ha inventat màquines. Amb algunes d’aquestes màquines ha aconseguit aprofitar l’ajuda d’alguns elements, com els corrents d’aigua i el vent, o la força dels animals domesticats, per bellugar-les i fer un treball amb menys esforç, més comoditat i menys temps.
Aquestes màquines es poden considerar complexes però són força senzilles, aprofiten bàsicament els fonaments de la palanca, algunes compten amb engranatges que, en principi, feien de fusta i més endavant de ferro.
Vegeu en primer lloc un cigonyal egipci. En aquesta màquina la senzilla aplicació d’un contrapès a una biga de fusta els permetia elevar aigua amb facilitat.
També per elevar aigua, els àrabs van inventar la sínia. Aquesta màquina permetia regar aprofitant la força d’un animal: un cavall, una mula, un ase.
Vegeu a la web del museu d’història de Catalunya una reproducció d’una d’aquelles màquines. Cliqueu aquí i després escolliu "Visita virtual: de la prehistòria al 1714" – entrar – "àmbit 1" – entrar – "subàmbit 6".Vegeu també, en la imatge, una altra sínia més moderna i que no fa gaires anys encara s’utilitzava.
Són famosos els molins de vent de la Manxa, aprofitaven la força del vent per moure unes grans pedres que molien el gra i feien farina.
A la web del museu de la ciència i la tècnica de Catalunya es troben explicades moltes més màquines antigues que s’aprofitaven per realitzar treballs amb menys esforç. En concret la serradora i molí fariner d’Àreu que fins no fa gaires anys aprofitava la força de l’aigua per serrar troncs i moldre el gra. També la farga de Ripoll, on aprofitaven la força de l'aigua per moure uns martinets i de calders de coure.
]]>La palanca és una màquina simple formada per una barra rígida dissenyada per moure's sobre un punt fix anomenat suport.
De palanques n'hi ha de tres tipus i moltes de les màquines i eines que utilitzem normalment basen el seu funcionament en una palanca.
Clica aquí per obtenir més informació en la wikipèdia sobre la palanca.