APUNTES-Y-EJERCICIOS-SEPTIEMBRE-TEC-2o-ESO

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Estructuras 2º ESO 
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ESTRUCTURAS 
INTRODUCCIÓN. 
 
 
 
Todos los cuerpos poseen algún tipo 
de estructura. Las estructuras se 
encuentran en la naturaleza y comprenden 
desde las conchas de los moluscos hasta 
los edificios, desde el esqueleto de los 
animales …, pero el ser humano ha sabido 
construir las suyas para resolver sus 
necesidades. 
 
Pero… ¿Qué tienen todas en común 
tantas cosas distintas para ser todas 
estructuras?
 
 
 
 
 
1. Están compuestos por elementos simples unidos entre sí 
2. Resisten las fuerzas a las que está sometido sin destruirse 
3. Todas conservan su forma básica 
 
Por eso, podemos dar una definición de estructura: 
 
Una estructura es un conjunto de elemento unidos entre sí capaces de soportar los 
fuerzas que actúan sobre ella, con el objeto de conservar su forma. 
 
Las fuerzas que actúan sobre una estructura se denominan cargas y pueden ser de dos 
tipos: Fijas como el peso propio de un puente, que siempre actúa sobre los cuerpos; o variables, 
como el viento que no siempre actúa sobre los objetos. 
Las estructuras pueden ser naturales (creadas por la naturaleza como el esqueleto, las 
cuevas, los barrancos, etc.) o artificiales (creadas por el hombre como las viviendas, los 
vehículos, las carreteras, los aviones, etc.). 
 
FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS. 
 
¿Qué condiciones debe cumplir una estructura para que funcione bien? 
1 – Soportar cargas. Es la principal función de toda estructura ya que las fuerzas o 
cargas siempre están presentes en la naturaleza: la gravedad, el viento, el oleaje, etc. 
2 – Mantener la forma. Es fundamental que las estructuras no se deformen, ya que si 
esto ocurriese, los cuerpos podrían romperse. 
3 – Proteger partes delicadas. Una estructura debe proteger las partes delicadas de los 
objetos que los poseen. Por ejemplo, el esqueleto protege nuestros órganos internos, la carcasa
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de un ordenador protege el microprocesador, las tarjetas, etc. Pero hay estructuras que no 
tienen partes internas que proteger, como los puentes o las grúas. 
4. Ligeras: Las estructuras deben ser lo más ligeras posibles. Si la estructura fuese muy 
pesada, podría venirse abajo y, además se derrocharían muchos materiales. 
5. Estable: La estructura no puede volcar o caerse aunque reciba diferentes cargas. 
 
ELEMENTOS DE UNA ESTRUCTURA. 
 
Los principales elementos estructurales, llamados 
elementos estructurales simples o elementos resistentes, son: 
1. Forjado: Es el suelo y el techo de los edificios. 
2. Pilares: Son los 
elementos verticales de 
una estructura y se encargan de 
soportar el peso de toda la 
estructura. Por ejemplo las 
patas de la mesa, etc. En un edificio, los pilares soportan el 
forjado que tienen justo encima, además del peso del resto 
del edificio. Si los pilares son redondos, se llaman columnas. 
3. Vigas: Son elementos estructurales que normalmente 
se colocan en posición horizontal, que se apoyan sobre los 
pilares, destinados a soportar cargas.. 
4. Dintel: Viga maciza que se apoya horizontalmente 
sobre dos soportes verticales y que cierra huecos tales como 
ventanas y puertas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dintel sobre ventana
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5 - Arco: es el elemento estructural, de forma curvada, 
que salva el espacio entre dos pilares o muros. Es muy útil para 
salvar espacios relativamente grandes 
 
5 – Tirantes: Con objeto de 
dar rigidez a las estructuras 
se dispone de unos elementos 
simples que se colocan entre 
las vigas y los pilares. 
 
 
 
 
Puente romano con arco
 
6 – Tensores: Su misión es parecida a la de los tirantes pero 
éstos son normalmente cables, como los cables que sujetan 
una tienda de camping, etc. 
 
 
 
 
Ejemplo de pilar y tensor (cable) 
7- Cerchas que son un 
caso especial de vigas 
formada por un conjunto 
de barras formando una
estructura triangular. 
 
 
 
8 - Los perfiles: son todos aquellas barras de acero que tienen una forma especial. se emplean 
para conseguir estructuras más ligeras que soportan grandes pesos 
 
 
 
9 - Cimientos: es el elemento encargado de 
soportar y repartir por el suelo todo el peso de la 
estructura. 
Gracias a la cimentación, el peso total de la 
estructura no va directamente al el suelo (sin 
cimientos un edificio podría hundirse) 
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LAS FUERZAS QUE SOPORTA UNA ESTRUCTURA. 
 
Una estructura tiene que soportar su propio peso, el de las cargas que sujetan y también 
fuerzas exteriores como el viento, las olas, etc. 
Por eso, cada elemento de una estructura tiene que resistir diversos tipos de fuerzas sin 
deformarse ni romperse. Los tipos de fuerza más importantes que soportan son: 
1 – Tracción: Si sobre los extremos de un cuerpo actúan dos fuerzas opuestas que 
tienden a estirarlo, el cuerpo sufre tracción. 
Es el tipo de esfuerzo que soportan los tirantes y los tensores. 
2 – Compresión: Si sobre los extremos de un cuerpo actúan dos fuerzas opuestas que 
tienden a comprimirlo, el cuerpo sufre compresión. 
Es el tipo de esfuerzo que soportan los pilares y los cimientos. 
3 – Flexión: Si sobre un cuerpo actúan fuerzas que tienden a doblarlo, el cuerpo sufre 
flexión. 
Es el tipo de esfuerzo que soportan las vigas y las cerchas.
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4. Torsión: Si sobre un cuerpo actúan fuerzas que 
tienden a retorcerlo, el cuerpo sufre torsión. 
Es el tipo de esfuerzo que soporta una llave girando en 
una cerradura. 
5. Cortadura o cizalladura: Si sobre un cuerpo ctúan 
fuerzas que tienden a cortarlo o desgarrarlo, el cuerpo sufre 
cortadura. 
Es el tipo de esfuerzo que sufre la zona del trampolín de 
piscina unida a la torre o la zona de unión entre una viga y un pilar. 
 
 
 
Tracción 
 
 
 
 
Compresión 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Flexión 
 
 
 
 
 
 
 
Torsión 
 
 
 
Cortadura
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TRIANGULACIÓN. ESTRUCTURAS TRIANGULADAS 
 
Si se analiza cualquier estructura formada por la unión de perfiles 
simples, como las de las grúas de la construcción, algunos puentes, las torres 
de alta tensión, etc.; vemos que la rigidez de estas estructuras no se debe a lo 
compacto de su construcción, sino al entramado triangular de su forma. Es decir, 
su rigidez se basa en la triangulación. 
Si te fijas en los ejemplos, la estructura cuadrada puede deformarse 
fácilmente, al igual que la pentagonal. Pero la triangular es muy estable e 
indeformable. Por eso, las otras formas geométricas se triangulan para darles 
rigidez. 
Es decir, la triangulación hace que las estructuras no se deformen y 
que sean muy 
estables. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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MECANISMOS 
 
Una MÁQUINA es el conjunto de elementos fijos y/o móviles, 
utilizados por el hombre, y que permiten reducir el esfuerzo para 
realizar un trabajo (o hacerlo más cómodo o reducir el tiempo 
necesario). 
 
Las máquinas suelen clasificarse atendiendo a su complejidad en 
máquinas simples y máquinas compuestas: 
Máquinas simples: realizan su trabajo en un sólo paso o etapa. Por 
ejemplo las tijeras donde sólo debemos juntar nuestros dedos. 
Básicamente son tres: la palanca, la rueda y el plano inclinado. 
Máquinas complejas: realizan el trabajo encadenando distintos 
pasos o etapas. Por ejemplo, un cortauñas realiza su trabajo en dos 
pasos: una palanca le transmite la fuerza 
a otra, la cual se encarga de apretar los extremos en forma de 
cuña. 
 
Los MECANISMOS son los elementos de una máquina destinados a 
transmitir y transformar las fuerzas y movimientos desde un 
elemento motriz, llamado motor a un elementoreceptor; 
permitiendo al ser humano realizar trabajos con mayor comodidad 
y/o, menor esfuerzo (o en menor tiempo). 
 
TIPOS DE MOVIMIENTO Y CLASIFICACIÓN MECANISMOS 
Según su función los mecanismos se pueden clasificar en dos grandes 
grupos, según transmitan el movimiento producido por un elemento 
motriz a otro punto (los llamados 
mecanismos de transmisión), o transformen el movimiento del 
elemento motriz en otro tipo de movimiento. (los mecanismos de 
transformación). Tipos de movimiento: 
Lineal: La trayectoria del movimiento tiene forma de línea recta, como 
por ejemplo el subir y bajar un peso con una polea, el movimiento de 
una puerta corredera... 
Circular: La trayectoria del movimiento tiene forma de 
circunferencia. Por ejemplo: el movimiento de una rueda 
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Alternativo: La trayectoria del movimiento tiene forma de línea 
recta pero es un movimiento de ida y vuelta. Por ejemplo, el 
movimiento de la hoja de una sierra de calar. 
Tabla 1: Clasificación de los mecanismos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTERNET 
1.- CÓMO FUNCIONA INTERNET 
1.1. Transmisión de datos 
-Señales enviadas y recibidas por 2 o más ordenadores. Las señales se pueden 
enviar por cable o de forma inalámbrica. 
-Elementos principales de la comunicación: Emisor, receptor, el medio, el código y el 
mensaje 
- Protocolo de red: Combinación de reglas que permiten a los ordenadores 
comunicarse entre sí. 
- Principales modelos de red: 
 Cliente-servidor: los clientes hacen peticiones a los 
servidores. 
 Perr to peer (P2P) Redes igualitarias: Todos los ordenadores 
que integran la red pueden compartir y utilizar los recursos. 
 
 
 
 
 
1.2. Tipos de redes según su alcance 
WAN (wide area network): Redes de área amplia. Interconecta equipos en un 
entorno geográfico muy amplio, como un país o un continente. 
LAN (local area network): Redes de área local. Interconexión de varios dispositivos 
en el entorno de un edificio, con un alcance limitado por la longitud máxima de los 
cables o del wifi. Si la red LAN es inalámbrica se llama WLAN. 
PAN (Personal área network): aparatos que se encuentran a pocos metros. Ejemplo: 
bluetooth 
BAN (body área network): sensores en el cuerpo humano. Ejemplo: un reloj con 
pulsómetro … 
 
1.3. Protocolo TCP/IP 
Son las reglas que siguen los dispositivos conectados en red para poder 
comunicarse y transferirse información unos a otros. El protocolo más utilizado 
actualmente tanto en redes locales como en comunicaciones a través de internet es 
el TCP/IP. 
- HTTP: Gestiona el intercambio de páginas web. 
- Protocolo FTP : Encargado de transferir archivos. 
- Protocolo TCP/IP : Encargados de controlar la comunicación entre los 
diferentes equipos conectados. El TCP se encarga de dividir la 
información en paquetes o recibir los paquetes y ordenarlos. El IP se 
encarga de la transmisión de paquetes de información. Dice qué camino 
debe seguir cada paquete de datos para llegar a su receptor. 
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Dirección IP 
Cada equipo que pertenece a una 
red dispone de un identificador único 
para poder saber a quién va dirigido 
cada paquete en las transmisiones y 
quiénes son los remitentes, con otras 
palabras, sirve para identificar cada 
equipo de la red y debe ser única. Se 
denominan direcciones IP. 
Ejemplo: 192.168.1.2 (son 4 
números entre 0 y 255 separados por 
puntos) 
 Nombre de dominio: como las 
direcciones IP son difíciles de recordar se utiliza 
un nombre de dominio que está asociado a cada 
IP. Ejemplo: www.facebook.com 
 DNS: Un servidor DNS alberga una base de datos que relaciona un 
nombre de dominio (por ejemplo, www.map.es) con la dirección IP del ordenador que 
contiene la información de la página. 
 
 
2.- SEGURIDAD EN INTERNET 
• Malware: todo el software malintencionado existente hoy en día. 
• Ataque de intermediario: Alguien que intercepta mensajes entre dos o más 
personas. 
• Robo de identidad: Alguien roba un usuario y se hace pasar por otra persona sin su 
permiso 
• Historial: Aquí se almacenan la gran mayoría de las páginas web que has visitado. 
Son algunas de las “huellas” que vas dejando por la Red, así que conviene borrarlas 
para que nadie las siga. 
• Cookies (huellas): Son archivos que contienen la dirección de la página que acabas 
de visitar. Algunas son temporales, pero otras pueden permanecer en tu ordenador 
durante años. Los espías pueden hacer un seguimiento de las páginas web que has 
visitado y acceder a tus archivos, de esta manera sabrán tus gustos y preferencias; 
con ello crean listas de posibles clientes que luego venden a empresas comerciales. 
Es importante que cada cierto tiempo las elimines. 
•Recomendaciones para una contraseña segura: 
 Usar números y letras (mayúsculas y minúsculas) 
 Al menos 8 caracteres 
 No usar palabras reales,… 
 
http://www.map.es/
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3.- DISEÑO DE PÁGINAS WEB (html) 
¿Cuál es la estructura de un documento HTML? 
<html> 
<head> 
... Encabezamiento del documento 
</head> 
<body> 
... Cuerpo del documento 
</body> 
</html> 
 
Etiquetas básicas: 
<P>Texto del párrafo</P> 
<b>Texto con negrita</b> 
<u>texto subrayado</u> 
Las imágenes se insertan con la etiqueta <img> y </img>: 
<IMG SRC="ruta de la imagen" WIDTH="anchura" HEIGHT="altura"> 
Los enlaces se colocan mediante la etiqueta <a> de la siguiente manera 
<a href="url del documento">Texto del enlace</a> 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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ELECTRICIDAD, ELECTRÓNICA 
 
1. CIRCUITO ELÉCTRICO 
 
.Que es? Es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que circula una corriente de electrones 
que realizan un trabajo. 
Los elementos de un circuito eléctrico son: 
GENERADOR o PILA: proporciona energía a 
los electrones que salen por ella. 
CONDUCTOR o CABLE: hilos de cobre por el 
que circulan sin resistencia los electrones, es 
decir, que no pierden su energía al viajar por los 
cables. 
ELEMENTOS de CONTROL: como son los 
interruptores que impiden o permiten el paso de 
corriente de electrones por el circuito. 
RECEPTORES: son bombillas, motores, etc. Al 
circular la corriente por ellos, se quedan con la 
energía que llevaban los electrones y la usan para 
producir un trabajo como lucir, girar, calentar... 
 
 
2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS 
 
VOLTAJE es la cantidad de energía que una 
pila entrega a cada electrón. 
INTENSIDAD de corriente es el número de 
electrones que atraviesa el circuito cada segundo. 
RESISTENCIA eléctrica es la dificultad que tienen los electrones para circular por un elemento del 
circuito. A mayor resistencia menor intensidad de corriente. 
MAGNITUD Unidad de medida Letra Aparato de medida 
Voltaje Voltios (V) V Voltímetro 
Intensidad Amperios (A) I amperímetro 
Resistencia Ohmiosn (Ω) R 
 
3. LEY de OHM 
Relaciona las tres magnitudes eléctricas en una formula sencilla. 
V= I× R 
I= V/ R 
R=V /I 
 
4. CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA. 
Hay dos formas de mover los electrones (corriente eléctrica): 
1) Corriente continua. CC, Los electrones se mueven en un mismo sentido, del polo negativo al polo 
positivo que los atrae. 
2) Corriente alterna. CA, Los electrones cambian de sentido (alternan) una y otra vez. 
 
 
 
 
 
 
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ELECTRÓNICA ANALÓGICA 
 
Resistencias fijas: Siempre tienen el mismo valor. Su valor teórico viene determinado por un código de 
colores. Se usan para limitar o impedir el paso de la corriente por unazona de un circuito. 
 
 
Potenciómetro: Son resistencias variables mecánicamente. Los 
potenciómetros tienen 3 terminales. 
 
Patillas de los extremos resistencia fija 
Patilla extremo y central resistencia variable 
 
 
LDR: Resistencia que varía al incidir sobre ella el nivel de luz. Normalmente su resistencia disminuye al 
aumentar la luz sobre ella. 
 
 
NTC: Reduce su resistencia cuando aumenta la Tª sobre ella. 
 
PTC: Aumenta su resistencia cuando aumenta la Tª sobre ella. 
 
El diodo: Componente electrónico que permite el paso de la corriente eléctrica en 
una sola dirección (polarización directa). Cuando se polariza inversamente no pasa 
la corriente por él. 
 
 
 
 
Diodo LED: Diodo que emite luz cuando se polariza directamente 
(patilla larga al +). Estos diodos funcionan con tensiones menores 
de 2V por lo que es necesario colocar una resistencia en serie con ellos cuando se conectan directamente a 
una pila de tensión mayor. 
 
 
El condensador: Componente que almacena una carga eléctrica, para 
liberarla posteriormente. La cantidad de carga que almacena se mide en faradios (F). 
 
 
El transistor: es un componente electrónico que podemos considerarlo como un interruptor o como un 
amplificador. Como un interruptor por que deja o no deja pasarla corriente, y como amplificador por que con una 
pequeña corriente (en la base) pasa una corriente mucho mayor (entre el emisor y el colector). 
 
 
 
 
 
 
 
http://images.google.es/imgres?imgurl=http://roble.cnice.mecd.es/~jsaa0039/cucabot/ldr2.jpg&imgrefurl=http://roble.cnice.mecd.es/~jsaa0039/cucabot/jekyllbot-componentes.html&h=143&w=142&sz=4&tbnid=SQSu4DKp8NMJ:&tbnh=88&tbnw=87&hl=es&start=1&prev=/images%3Fq%3Dresistencia%2BLDR%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DN
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EJERCICIOS 
 
1.- Indicate what kind of stress do each part of the next structures 
 
 
 
 
 
 
2.- Indicate the kind of structures of each picture 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.- How can you make an structure more 
a) stable? 
b) resistant? 
c) rigid? 
 
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4. What kind of levers (1st, 2nd or 3rd class) are the pictures below? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.- What kind of mechanism is …. 
-a rack and pinion 
- a pulley 
- gears 
- a brake 
- a spring 
- a lever 
- a crank 
 
 
EXERCISES 
6.- ¿What is the value of F? 
a) 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) 
 
 
 
 
 
 
 
800 kg 
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7.- Study the following mechanics and calculate 
 
a) N1, N2 and d3 
N1 = 800rpm N2 =¿? N3 = 200rpm N4 = 100 rpm 
d1 = ¿? d2 = 4 m d3 = ¿? d4 = 5 m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) 
 
 
 
 
 
N1 = 60rpm N2 =¿? N3 = 1500rpm N4 = 300 
rpm 
d1 = ¿? d2 = 10 m d3 = ¿? d4 = 2 m 
 
 
 
8.- a) Calculate the force F that you have to apply 
to transport carry a load whose weight is 200 N? 
 
b) Calculate d 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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c) Calculate F