TECNOLOGIA I ESTADÍSTICA GES 2 MATÍ / VESPRE
CFA MESTRE ESTEVE Curs 2015-2016
UNITAT 1 – EL PROCÉS TECNOLÒGIC
EN AQUESTA UNITAT ESTUDIARÀS: ♦ La tecnologia i les necessitats humanes ♦ El procés tecnològic. Fases del procés. ♦ El projecte tècnic
1
TECNOLOGIA I NECESSITATS HUMANES Només cal què miris al teu voltant per descobrir que vivim envoltats d'objectes que intenten fer la nostra vida més còmoda. Tots van ser inventats amb ajuda de la Tecnologia, per resoldre un problema o satisfer una necessitat del ser humà. La Tecnologia és un conjunt de coneixements i destreses que permeten a l'home dissenyar i construir objectes que donin respostes a les seves necessitats.
La Tecnologia ha estat emprada per la humanitat des del principi dels temps fins als nostres dies. Ja existia a la Prehistòria, quan l'ésser humà va haver d'emprar rudimentàries tècniques per sobreviure en el medi natural, construint primitius útils i eines, o aixecant els seus primers habitatges. En l'actualitat, vivim envoltats d'ordinadors, sistemes de comunicacions i moderns transports, producte de les Noves Tecnologies. Malgrat això, mai oblidem que la Tecnologia és responsable de la invenció i innovació d'objectes senzills i quotidians: un llapis, un test o un plat també són productes de la Tecnologia. El més comú no és que es produeixin freqüents invencions o sobtats descobriments, sinó que gràcies al quefer tecnològic es van introduint millores o innovacions en el funcionament i aspecte d'objectes ja coneguts. Els productes tecnològics van evolucionant, com pots observar en els objectes que a continuació et mostrem:
Fonògraf
Tocadiscs
Discman
La Tecnologia, per tant, ha proporcionats innumerables avantatges i beneficis a l'espècie humana. Gràcies a ella hem pogut progressar fins a la forma de vida actual, molt diferent de la dels nostres avantpassats fa milers d'anys.
2
Al contrari, el mal ús de la Tecnologia també ha creat problemes que abans no existien, el deteriorament del medi natural, l'esgotament dels recursos energètics, l'existència d'armes de destrucció massiva, o la desigualtat cada cop més gran entre uns països i altres, són alguns d'ells. Fins on arribarà el desenvolupament tecnològic i quins seran els costos d'aquest, són preguntes que avui en dia tenen una difícil resposta. Tot dependrà del bon o mal ús que fem de la ciència i la Tecnologia.
EL PROCÉS TECNOLÒGIC La Tecnologia té una forma característica de resoldre els problemes i necessitats de l'home, és el que denominem el procés tecnològic. El procés tecnològic és el camí a seguir des que apareix un problema fins que obtenim un objecte que el soluciona. Aquest procés, que emprarem per realitzar els nostres projectes de tecnologia, és el mateix que ha seguit l'ésser humà des de l'Antiguitat i el que s'empra en l'actualitat para la fabricació de qualsevol objecte. En ell podem diferenciar les fases següents: Problema o Necessitat Proposta de treball Recerca d’informació Disseny
Planificació
Construcció Prova
Solució 3
1. Problema o necessitat = El procés de creació sempre comença per la detecció d'un problema o una necessitat, alguna cosa que trobem a faltar, que ens permetria portar una vida més agradable. 2. Proposta de treball = En la proposta de treball descrivim clarament l'objectiu del nostre projecte i especifiquem les condicions inicials que deurà complir l'objecte que resoldrà el nostre problema. 3. Recerca d’informació = Alguns problemes poden ser resolts amb els nostres coneixements i imaginació. Altres vegades es necessita recopilar informació que ens ajudi a trobar la solució idònia, a través de preguntes a gent, observació de objectes o consulta llibres i revistes. 4. Disseny = És la fase més creativa del procés tecnològic en ella es determinen les característiques de l'objecte a construir. Per a això primer es pensen possibles solucions al problema, després se selecciona la idea més adequada i a l'últim es defineixen tots els detalls necessaris per a la seva construcció, tot això amb l'ajuda de l'expressió gràfica d'idees (esbossos, croquis, plans, etc.). 5. Planificació = En aquesta fase es concreten les tasques i els mitjans necessaris per a la construcció del producte. Es defineixen de forma ordenada les operacions a realitzar i es seleccionen els materials i eines necessaris. 6. Construcció = Es construeix l'objecte dissenyat seguint el pla d'actuació previst i respectant les normes d'ús i seguretat en l'ocupació dels materials, eines i màquines. 7. Prova = Es prova si l'objecte construït respon a la seva finalitat i compleix les condicions inicialment establertes. En cas contrari es busquen les causes i es torna a dissenyar i construir l'objecte. 8. Solució = Objecte construït i avaluat, que soluciona el problema o necessitat plantejada.
4
EL PROJECTE TÈCNIC Durant el desenvolupament del procés tecnològic es fa imprescindible la creació de molts documents que s'agrupen agrupen en el que denominem deno el projecte tècnic. Aquests documents poden ser agrupats en quatre apartats principals: memòria, emòria, plans, planificació i pressupost. A continuació es descriu amb a b més detall el continguts de cadascun d'ells. d
Memòria En aquest document que es realitza una descripció detallada i per escrit de tot el projecte. Dins la memòria podem distingir els següents apartats: Proposta de treball. Especificacions ificacions tècniques. tèc Descripció de la possibles solucions. Justificació de la solució triada. Descripció detallada de la solució triada. Plans Són un conjunt de dibuixos, realitzats durant la fase de disseny del producte, que permeten descriure l'objecte de forma que qualsevol persona pugui ser capaç de construir-lo. construir Podem distingir diferents tipus de plans com: Esbossos.
Especejament.
Croquis.
Seccions.
Plans de vistes.
Pla de muntatge.
Pla en perspectiva. a.
Pla de detall.
Planificació En aquest document es recull les tasques i els mitjans necessaris per a la construcció construc del producte. Per a això podem recolzar-nos nos en els documents docu següents: Full de tasques. Calendari d'execució. execució. Full d'operacions. Llista de materials. ials. 5
Pressupost Document que recull una estimació de la despesa econòmica que comporta la realització del projecte. En ell es reflecteixen de forma detallada tots els costos d'aquest.
VOCABULARI
Ciència Coneixement cert de les coses pels seus principis i causes Disseny És la fase més creativa del procés tecnològic en què es determinen les característiques de l'objecte a construir. Innovació Novetat que s'introdueix a un objecte. Invenció Troballa o descobriment amb enginy i estudi. Planificació Fase del procés tecnològic en què es concreten les tasques i els mitjans necessaris per a la construcció del producte. Es defineixen de forma ordenada les operacions a realitzar i se seleccionen els materials i eines necessaris. Procés tecnològic Camí a seguir des que apareix un problema fins que obtenim un objecte que el soluciona. Projecte Conjunt de documents que es creen durant el desenvolupament del procés tecnològic. Tècnica Conjunt de procediments que se serveix una ciència. Tecnologia Conjunt de coneixements i destreses que permeten a l'home dissenyar i construir objectes que donen respostes a les seves necessitats.
6
EXERCICIS 1. Digues quina necessitat satisfà cadascun dels d següents productes de la tecnologia:
2. Assenyala de les següents activvitats quines són de tipus tècnic: • Construir un pont. • Pintar un quadre. • Dissenyar un nou model odel de telèfon mòbil. • Programar un robot. • Llegir les notícies en el periòdic. p
3. Ordena segons la seva invenció, de més antic a més modern, n, els següents productes de la tecnologia:
7
4. Indica, dels següents productes tecnològics, quins cobreixen necessitats relacionades amb la construcció : (encercla’ls) Maó
Pot de conserva
Pijama
Grua
Periòdic
Excavadora
Coet
Endoll
5. Relaciona els següents productes amb el tipus de necessitat que cobreixen: Videojoc
Alimentació
Televisió
Comunicació
Ordinador
Informació
Xeringuilla
Oci
Pot de conserva
Salut
Pantaló
Transport
Automòbil
Vestit
Formigonera
Habitatge
6. Ordena les fases que comprèn el procés per a la creació d'un producte tecnològic: recerca d'informació, construcció, disseny, planificació, proposta de treball, prova. Problema o necessitat 1r 2n 3r 4t 5è 6è Solució 8
7. Relaciona cada frase amb la fase del procés tecnològic a què fa esment:
recerca d'informació
construcció
disseny
planificació
proposta de treball
• Alguns problemes poden ser resolts amb els nostres coneixements i imaginació. Altres vegades es necessita recopilar informació que ens ajudi a trobar la solució idònia, a través de preguntes a gent, observació de objectes o consulta llibres i revistes. • És la fase més creativa del procés tecnològic en ella es determinen les característiques de l'objecte a construir. Per a això primer es pensen possibles solucions al problema, després se selecciona la idea més adequada i a l'últim es defineixen tots els detalls necessaris per a la seva construcció, tot això amb l'ajuda de l'expressió gràfica d'idees (esbossos, croquis, plans, etc.) • S'avalua si l'objecte construït respon a la seva finalitat i compleix les condicions inicialment establertes. En cas contrari es busquen les causes i es torna a dissenyar i construir l'objecte. • En aquesta fase es concreten les tasques i els mitjans necessaris per a la construcció del producte. Es defineixen de forma ordenada les operacions a realitzar i se seleccionen els materials i eines necessaris. • Es construeix l'objecte dissenyat seguint el pla d'actuació previst i respectant les normes d'ús i seguretat en l'ocupació dels materials, eines i màquines.
prova • Es descriu clarament l'objectiu del nostre projecte i especifiquem les condicions inicials que deurà complir l'objecte que resoldrà el nostre problema.
9
8. Completa les frases següents: ♦ La .................................... és un conjunt de coneixements i destreses que permeten a l'home dissenyar i construir objectes que donen resposta als seus.................................. . ♦ El .......................................tecnològic
és
el
camí a
seguir des
que apareix
un
..............................fins que obtenim un objecte que el soluciona. ♦ El............................................ és la fase més creativa del procés tecnològic en què es determinen les característiques de l'objecte a construir. ♦ En la ...................................... es concreten les tasques i els mitjans necessaris per a la construcció d'un producte.
9. Indica a què apartat del projecte tècnic pertanyen cadascun dels documents següents: memòria, plans, planificació, pressupost. Pla de treball ...........................................
Full de tasques................................................
Esbossos ..................................................
Especificacions tècniques................................
Proposta de treball ...................................
Llista de materials ...........................................
Pressupost................................................
Croquis ............................................................
10. Indica quines de les següents afirmacions són vertaderes i quines falses: ♦
Durant el desenvolupament del procés tecnològic es fa imprescindible la creació de molts documents que s'agrupen en el que denominem el projecte tècnic.
♦
Als productes que per primera vegada donen resposta a una necessitat se'ls denomina innovacions.
♦
Un cop construït l'objecte es prova per veure si compleix amb les condicions inicialment establertes.
♦
La tecnologia ha estat emprada per la humanitat des del principi dels temps.
♦
En la fase de disseny es concreten les tasques i mitjans necessaris per construir un producte.
♦
La tecnologia estudia els éssers vius i l'univers.
♦
No hi ha cap procés ordenat a seguir a l'hora de crear un producte tecnològic.
♦
La tecnologia cobreix les nostres necessitats i millora nostres condicions de vida.
Dossier de Tecnologia
10
UNITAT 2 – DIBUIX TÈCNIC
EN AQUESTA UNITAT ESTUDIARÀS: ♦ El dibuix tècnic ♦ Materials i estris de dibuix Llapis Regle Jos d’escaires Compàs ♦ L’escala Escala de reducció Escala natural Escala d’ampliació Determinació d’escales ♦ L’acotament ♦ Esbossos, croquis i plànols ♦ Sistema de vistes o projeccions ♦ Normes per dibuixar plànols
Dossier de Tecnologia
11
EL DIBUIX TÈCNIC El dibuix tècnic és un sistema de representació d’objectes, aparells o instal·lacions de manera totalment objectiva, és a dir, que els representa tal com són, sense donar lloc a interpretacions diferents. Anomenem plànols els dibuixos tècnics en general que representen edificis, instal·lacions, màquines, etc. Moltes vegades, però, no es representen els objectes tal com són sinó que, per simplificar els dibuixos, s’utilitzen símbols. És el que passa per exemple amb les instal·lacions elèctriques, en aquest cas es fan dibuixos amb símbols, anomenats esquemes. Perquè el dibuix d’un objecte o un aparell que s’ha de construir pugui ser ben interpretat per tothom, cal seguir una sèrie de normes que indiquen com s’han de realitzar els plànols. Les normes són universals.
MATERIALS I ESTRIS DE DIBUIX Per fer plànols de diferents objectes, necessitaràs una sèrie d’estris de dibuix. Hi ha molts estris de dibuix per tasques específiques. Aquí només tractarem els bàsics i que segurament ja coneixes: el llapis, el regle, el joc d’escaires i el compàs. Un altre, cada dia més important, és l’ordinador, amb el qual es fa el dibuix assistit per ordinador. LLAPIS
Dossier de Tecnologia
12
REGLE Tot i que és útil per dibuixar línies rectes, la seva funció bàsica és mesurar longituds. Per això sol estar dividit en centímetres i en mil·límetres. Les longituds habituals del regle van des de 20 centímetres fins a 80.
EL JOC D’ESCAIRES Un joc d’escaires està format per dues peces anomenades escaire i cartabó,normalment de plàstic, que serveixen per traçar línies rectes i, sobretot, per traçar rectes paral·leles i rectes perpendiculars. L’escaire i el cartabó estan formats per triangles rectangles, però tenen els angles diferents, com pots veure en el dibuix següent. Perquè l’escaire i el cartabó formin un joc, el catet gran de l’escaire i la hipotenusa del cartabó han de tenir la mateixa longitud.
Per traçar línies paral·leles amb els escaires es poden utilitzar diferents mètodes. Fixa’t en els dibuixos següents:
Dossier de Tecnologia
13
Per traçar perpendiculars, fixa’t també en els dibuixos següents:
El compàs és un instrument de dibuix que serveix per traçar arcs i circumferències.
Dossier de Tecnologia
14
L’ESCALA Sovint, les dimensions d’un objecte són massa grans o massa petites per poder ser dibuixades en un paper. En aquest cas cal reduir o ampliar el dibuix. Per fer-ho es dibuixa l’objecte a escala. Una escala gràfica és la proporció que existeix entre les mides del dibuix d’un objecte i les que té o ha de tenir a la realitat.
L’escala ens indica, per tant, el nombre de vegades que el dibuix ha estat reduït o ampliat respecte a la realitat. Existeixen tres tipus d’escala: l’escala de reducció, l’escala natural i l’escala d’ampliació. ESCALA DE REDUCCIÓ En l’escala de reducció, l’objecte es dibuixa més petit del que és o ha de ser a la realitat. És el tipus d’escala més habitual i s’aplica quan s’ha de dibuixar un edifici, una casa o qualsevol objecte de mides tan grans que no cap en un format de paper normalitzat.
L’escala de reducció s’indica amb una fracció: en el numerador hi ha la unitat i en el denominador el nombre de vegades que s’ha reduït el dibuix. Exemple:
Aquesta escala significa que el dibuix es redueix 50 vegades respecte a la realitat o, el que és el mateix, que una unitat de longitud en el dibuix equival a 50 unitats de la realitat.
Dossier de Tecnologia
15
ESCALA NATURAL Quan un objecte es pot dibuixar tal com és sense necessitat d’ampliar-lo ni reduir-lo, diem que el dibuixem a escala natural. En el dibuix a escala natural una unitat de longitud gitud equival a la mateixa unitat de longitud a la realitat. L’es escala natural s’indica així:
ESCALA D’AMPLIACIÓ Quan s’ha de dibuixar un objecte molt petit, com pot ser una peça de rellotge, tge, cal dibuixar-lo més gran del que és o ha de ser. En aquest cas s’ha d’utilitzar una escala d’ampliació. L’escala d’ampliació s’expressa al revés de la de reducció: el numerador de la fracció indica el nombre de vegades que s’ha ampliat pliat el dibuix i el denominador, deno la unitat:
En aquest cas el dibuix ha estat ampliat a 5 vegades respecte a la realitat o, el que és el mateix, una unitat de longitud del dibuix multiplicada ultiplicada per 5 equival a una unitatt de la realitat. realit
Dossier de Tecnologia
16
DETERMINACIÓ D’ESCALES Podem plantejar tres tipus de problemes relacionats amb l’escala d’un dibuix: a) Determinar l’escala a què s’ha de fer un dibuix a partir de les mides reals i les del dibuix. b) Determinar una mida real a partir de l’escala. c) Determinar les mides del dibuix d’un objecte a partir de les seves mides real i de l’escala del dibuix. Per poder-ho entendre més bé, vegem un exemple de cada problema que podem trobar.
Dossier de Tecnologia
17
L’ACOTAMENT Quan representem gràficament un objecte o aparell en un plànol cal posar-hi les mides o dimensions, per poder-lo construir. La manera d’indicar les mides en els plànols és l’acotament. Fixa’t en els dibuixos següents. El primer representa la vista d’una cadira sense acotament. L’altre és la mateixa vista de la cadira, però amb acotament. Les línies auxiliars que hi veus i que indiquen les mides de la cadira s’anomenen cotes.
Dossier de Tecnologia
18
Dossier de Tecnologia
19
ESBOSSOS, CROQUIS I PLÀNOLS
Un esbós és un dibuix generalment fet a mà alçada, és a dir, sense regles, escaires, etc., que pretén donar de forma ràpida i senzilla una primera idea del que volem construir o realitzar. No segueixen cap norma específica.
Els dibuixos fets a mà alçada seguint unes normes bàsiques se’ls anomenen croquis: • Cal dibuixar les cares principals de l’objecte, emprant el sistema de vistes o projeccions. • No cal que el dibuix sigui a escala, però s’ha de procurar que resulti ben proporcionat, com en el cas d’un esbós. • Cal posar-hi les mides de l’objecte per mitjà de l’acotament.
Dossier de Tecnologia
20
Per fer el plànol d’un objecte es parteix del croquis que hem fet prèviament. Llavors cal seguir els passos següents: • Escollir el tipus i tamany del paper on realitzarem el dibuix. • Escollir l’escala adequada d’acord amb les dimensions de l’objecte per tal que hi càpiga bé al paper. • Dibuixar l’objecte a l’escala escollida, emprant el sistema de vistes o projeccions,amb regle, escaires i compàs, d’acord amb el croquis realitzat. • Cal posar-hi les mides de l’objecte a través de l’acotament. Les mides han de ser les reals, no les del dibuix.
SISTEMA DE VISTES O PROJECCIONS Els objectes tenen tres dimensions: l’alçària, l’amplària i la llargària o profunditat. Tanmateix, el paper on dibuixem és pla, i només té dues dimensions, l’alçària i l’amplària i, per tant, no podem dibuixar la tercera dimensió, la llargària o profunditat. Podem representar un dibuix en perspectiva o en 3D, però això fa que les dimensions de totes les arestes no puguin ser representades a mida real o l’escala que haurien de tenir. Per solucionar aquest problema es fa servir el sistema de projeccions, que consisteix a representar l’objecte des de tres perspectives diferents: des del davant (alçat), des del costat (perfil) i des del damunt (planta). Vegeu uns exemples:
Dossier de Tecnologia
21
Dossier de Tecnologia
22
NORMES PER DIBUIXAR PLÀNOLS Per dibuixar el plànol d’un objecte en primer lloc hem de realitzar el croquis corresponent. Per això, cal observar bé l’objecte que pretenem dibuixar i triar la cara més important o que ens proporciona més informació de com és l’objecte. Aquesta cara és l’alçat. Fixa’t en els següents dibuixos de l’arxivador.
En segon lloc, cal fer un croquis d’aquesta cara.
Després
de
dibuixar
l’alçat,
dibuixem la planta.
Finalment,
dibuixem
el
perfil.
Dossier de Tecnologia
23
Totes tres vistes han de quedar alineades, com pots observar a la figura. DesprĂŠs cal posar les lĂnies de cota, amidar i posar els valors de cota corresponents.
Finalment, quan tinguis acabat el croquis, pots dibuixar el plĂ nol.
Dossier de Tecnologia
24
ACTIVITATS 1. Reprodueix la taula següent en el teu quadern de treball i omple els requadres buits amb els valors corresponents:
2. Dibuixa l’alçat, la planta i el perfil dels objectes següents:
Dossier de Tecnologia
25
3. Dibuixa el croquis de la caixa dibuixada a sota i posa-hi totes les cotes necessà ries. Inventa’t les dimensions per posar els valors de cota.:
Dossier de Tecnologia
26
27
28
29
30
31
32
33
Activitat d’aprenentatge 1 Digues, per ordre històric, els tipus d’energia que s’han utilitzat en l’habitatge al llarg del temps. Activitat d’aprenentatge 2 Defineix què són les instal·lacions de la llar i esmenta les més habituals. Activitat d’aprenentatge 3 Explica la funció dels interruptors magnetotèrmics. Activitat d’aprenentatge 4 Indica els perills que implica un malbaratament de l’energia elèctrica. 34
35
36
37
38
39
40
41
Activitat 5. Quins són els principals perills d’una fuita de gas?
Activitat 6. Indica quina és la funció de la clau de pas general de les instal·lacions de gas i d’aigua.
Activitat 7. Explica les principals diferències entre un escalfador elèctric i un de combustió.
Activitat 8. Enumera i descriu breument les instal·lacions ecològiques del protagonista del reportatge de Quèquicom.
42
5. Instal·lació de calefacció i de climatització Els sistemes de calefacció tenen com a objectiu elevar la temperatura am- biental per tal d’assolir un alt grau de confort a l’interior dels habitatges. De manera similar els sistemes de climatització (el que anomenem aire condi- cionat) produeixen fred, que permet mantenir la temperatura ambient en unes condicions de confort quan fa massa calor. Aquests sistemes poden ser individuals, per a cada habitatge, o comuns, per a tots els habitatges d’un edifici.
La instal·lació de calefacció. Existeixen diferents sistemes que permeten escalfar l’ambient. Les llars de foc són el sistema més primitiu d’escalfar l’ambient. És molt poc eficaç, ja que la major part de la calor es perd per la xemeneia. • Les calderes de ferro o de ceràmica. Són calderes a l’interior de les quals es crema llenya, gas-oil o carbó. Els gasos de la combustió s’eliminen mitjan- çant un tub metàl·lic que els condueix a l’exterior de l’edifici. • La calefacció central. Consisteix en una caldera que escalfa aigua, la qual mitjançant un circuit tancat de canonades, és conduïda per tot l’habitatge. Per fer funcionar la caldera es poden utilitzar diferents combustibles: llenya, carbó, gas natural, butà, gas-oil, etc. La calor que produeix la combustió de la font d’energia es transmet a l’aigua, la qual mitjançant una bomba, és im- pulsada per l’interior del circuit tancat, format per canonades, generalment de coure. A cada habitació trobem els radiadors, la funció dels quals consis- teix a augmentar la superfície de contacte dels conductes plens d’aigua ca- lenta amb l’ambient. La instal·lació té sistemes per ser purgada, (és a dir eli- minar les bombolles d’aire que es poden produir a l’interior del circuit tancat d’aigua) i drenada (és a dir, per canviar l’aigua del circuit tancat). També hi trobem els elements de comandament, que poden ser de dos tipus: els termòstats i els programadors. •
Els termòstats permeten controlar la temperatura de l’ambient. Els programadors, a més, permeten controlar el temps de funcionament de la calefacció. La mateixa caldera de la calefacció central proporciona aigua calenta per la xarxa de distribució d’aigua, per la qual cosa no necessitem un escalfador.
43
Les estufes de gas actualment no s’utilitzen tant com abans. En el seu interior es col·loca una bombona de gas butà, que serveix de combustible. En cremar, el gas escalfa unes plaques refractàries que transmeten la calor a l’ambient. A diferència dels radiadors de la calefacció central, les estufes de gas es poden moure per l’interior de l’habitatge, però s’ha de tenir la pre- caució d’utilitzar-les en espais grans, que es puguin ventilar fàcilment, ja que la combustió del gas, a més de consumir oxigen, allibera els gasos resul- tants de la combustió. • Plaques elèctriques. Són unes plaques sota les quals se situa una resistèn- cia elèctrica. En passar l’electricitat, la resistència es posa incandescent es- calfant les plaques que irradien la calor a l’ambient. • Convectors. A diferència de les plaques elèctriques, tenen un ventilador que impulsa l’aire a través d’unes resistències incandescents. L’aire calent es distribueix per tota l’habitació. És un sistema molt ràpid que permet es- calfar les habitacions en poc temps. • Radiadors d’oli. És un sistema semblant al dels radiadors que hem vist en la calefacció central. En aquest cas els radiadors contenen oli, que permet acu- mular la calor que li subministra una resistència elèctrica. L’oli, poc a poc, va irradiant l’escalfor acumulada a l’ambient. • Acumuladors de calor. Són uns aparells que permeten acumular la calor du- rant la nit, quan l’electricitat és més barata, i alliberar-la al llarg del dia. Cal, per tant, contractar una tarifa nocturna a la companyia elèctrica. La calor produïda per la resistència elèctrica s’acumula a l’interior d’uns caixes plenes d’un material ceràmic, el qual té l’avantatge de retenir molt bé l’escalfor. •
44
La instal·lació de climatització La climatització mitjançant els aparells d’aire condicionat és cada vega- da més freqüent en els habitatges. A més de refredar l’ambient, permet humitejar i renovar l’aire de l’interior de les habitacions. Els aparells d’aire condicionat tenen un mecanisme que permet extreure la calor de l’aire de l’interior de l’habitació i llençarla a l’exterior de l’edifici. En refredar-se l’aire, el vapor d’aigua que conté es condensa, per la qual cosa els aparells d’aire condicionat disposen d’un sistema d’eliminació de l’aigua que pro- dueixen. Alguns aparells d’aire condicionat incorporen una bomba de calor, amb la qual cosa poden produir tant fred com calor. És un sistema molt eficaç que suposa un estalvi d’energia. Manteniment de la instal·lació de calefacció i climatització La instal·lació de calefacció necessita un manteniment pel que fa a les cano- nades i a la caldera: Comprovar el bon estat de la caldera i assegurar-nos que es produeix una bona combustió. Cal recordar que una flama blava és símptoma d’una bona combustió, mentre que si la flama és vermellosa indica algun problema en la barreja de gasos. • Assegurar-nos que l’habitació on es troba la caldera tingui una bona ventila- ció i una bona sortida de gasos. • Comprovar el bon estat de les canonades, assegurant-nos que no pateixen fuites. • Comprovar el nivell d’aigua de l’interior del circuit. • Netejar periòdicament els filtres dels aparells d’aire condicionat per evitar males olors. •
Activitat 8
d’aprenentatge
6. Instal·lacions de sistemes de comunicació Una de les necessitats bàsiques de l’ésser humà és la de comunicar-se amb l’entorn i amb els seus semblants. És per això que les llars han de tenir uns sistemes que els permetin comunicarse i rebre informació de l’exterior.
Telefonia La telefonia fixa permet transportar la veu i els sons entre persones que es- tan separades per una gran distància. Durant molt temps era l’únic sistema de telefonia del qual es disposava. Actualment la telefonia mòbil està prenent una part del protagonisme a la telefonia 45
fixa. Tanmateix aquesta ha evolucio- nat assumint altres funcions. En connectar el mòdem d’un ordinador a la xar- xa telefònica, a través d’aquesta, es poden enviar dades, imatges, etc. Això es la base d’internet. La instal·lació de telefonia de les nostres llars és molt senzilla. La companyia telefònica fa arribar un parell de fils a una caixa de connexions, a la qual es poden connectar un o més aparells d’emissió i transmissió, el que vulgarment anomenem telèfons. El telèfon té dues funcions: Capta les nostres paraules i els nostres sons mitjançant un petit micròfon i els transforma en impulsos elèctrics que envia a través de la xarxa. • Transforma els impulsos elèctrics que li arriben, a través de la xarxa, en sons i paraules. •
En marcar un número de telèfon, aquesta informació viatja fins a les centrals de la companyia telefònica, que interpreten la informació i ens connecten amb la persona desitjada. Quan connectem l’ordinador a la xarxa telefònica a través del mòdem, el fun- cionament és molt semblant. Les dades, els textos, les imatges o altres tipus d’informació que volem transmetre es transformen en impulsos elèctrics que viatgen per la xarxa. Quan el que volem és rebre aquesta informació el procés és l’invers: els impulsos elèctrics que rebem són transformats novament en les dades, els textos o les imatges originals. A més dels ordinadors, existeixen altres aparells que utilitzen la xarxa telefò- nica per transmetre dades, com els aparells de transmissió de fax. En posar un full en un aparell de fax, aquest llegeix la informació que conté i la trans- forma en impulsos elèctrics. L’aparell receptor transforma aquesta informa- ció i imprimeix un document igual a l’original, tot i que de pitjor qualitat.
Instal·lacions de televisió La recepció de les imatges de televisió durant molt temps s’ha fet exclusiva- ment mitjançant les antenes receptores. Actualment hi ha altres sistemes de recepció de les imatges de televisió, com és ara el cable. Les antenes individuals són el sistema més senzill per captar els senyals de televisió des dels centres emissors. En principi, aquests tipus d’antena reben un senyal prou bo per alimentar un únic receptor de televisió, el que vulgar- ment anomenem televisor. És possible que amb una antena d’aquests tipus vulguem connectar-hi dos o més televisors. En aquest cas ens podem trobar que el senyal no sigui suficient, amb una pèrdua de qualitat de la imatge. En 46
aquests casos és convenient instal·lar un amplificador de senyal que ens permeti veure els diferents canals amb una qualitat acceptable. Les antenes col·lectives s’instal·len en edificis que tenen més d’un habitat- ge. Aquests tipus d’instal·lacions permeten que tots els veïns rebin un senyal adequat, evitant que cadascun d’ells hagi d’instal·lar la seva pròpia antena in- dividual, la qual cosa redueix la contaminació visual. En general trobem dos tipus d’antenes, les tradicionals, que ens permeten captar les emissions realitzades per centres emissors propers situats damunt de la superfície de la Terra i les parabòliques, que ens permeten rebre emis- sions provinents dels satèl·lits artificials que orbiten la Terra.
La fibra òptica La fibra òptica es coneix popularment com el cable. Aquest sistema de trans- missió d’informació té l’avantatge que per la mateixa via poden circular dife- rents tipus de serveis de telecomunicació: senyals de televisió, telefonia, in- ternet, transmissió de tot tipus de dades, etc. Els avantatges d’aquest sistema de transmissió de dades són la velocitat i la interactivitat, és a dir, la capaci- tat, no solament de rebre informació, sinó també de poder-ne transmetre. Això és la base de la televisió digital, amb la qual es pot participar, des de casa, en els programes que s’emeten. • Activitats d’aprenentatge 9, 10 i 11
47
ACTIVITATS D’APRENENTATGE 30
29
Activitat 8 31 Descriu els elements que formen part d’un sistema de calefacció central.
Activitat 9 Explica breument el funcionament d’un telèfon.
Activitat 10 Quina és la principal diferència entre una antena tradicional i una antena parabòlica?
Activitat 11 Digues si les següents afirmacions són vertaderes o falses. 1. L’electricitat és fàcil de transportar fins a la llar. 2. L’electricitat, en ser consumida a la llar, no produeix residus. 3. Els interruptors de control de potència i els petits interruptors automà- tics són dos tipus d’interruptors magnetotèrmics. 4. La instal·lació elèctrica d’un edifici es divideix en diferents circuits con- trolats cada un d’ells per un petit interruptor automàtic. 5. Tant el gas natural com el gas butà s’obtenen del petroli. 6. L’únic perill de la instal·lació de gas és el perill d’explosió. 7. El gran avantatge de la calefacció central és que els radiadors es poden desplaçar d’una habitació a una altra. 8. La instal·lació d’aigua serveix per distribuir aigua potable, tant calenta com freda, per l’interior de l’habitatge i d’eliminar les aigües residuals. 9. Els escalfadors elèctrics són molt més ràpids que els de gas. 10. La xarxa de telefonia únicament permet transportar sons. 11. La diferència entre una antena tradicional i una parabòlica és que la parabòlica únicament rep canals de pagament.
48
32
ACTIVITATS D’AVALUACIÓ Activitat 1 Digues si les afirmacions següents són vertaderes o falses. 1. El desenvolupament del ferrocarril va permetre estendre la llenya com a font d’energia. 2. Les xarxes d’alta tensió condueixen l’electricitat a més de 10.000 fins a les nostres llars. 3. L’interruptor diferencial permet obrir i tancar el llum des de dos punts diferents. 4. L’energia elèctrica és un tipus d’energia neta que no comporta cap pro- blema mediambiental. 5. En general, la utilització del gas com a font d’energia a la llar és més econòmica que la utilització d’electricitat. 6. Les instal·lacions de gas mal conservades suposen un perill, ja que en cas de fuita, a més de produir intoxicacions, el gas és una substància al- tament explosiva. 7. Els acumuladors de calor són més econòmics perquè consumeixen menys energia. 8. Els principals materials que s’utilitzen per construir les canonades d’ai- gua potable són el coure, el ferro galvanitzat i el PVC. 9. L’eliminació de les aigües residuals es fa gràcies a la força de la grave- tat. 10. Un amplificador de senyal és un aparell que ens permet connectar dos o més televisors a una antena individual sense perdre qualitat d’imatge. Activitat 2 En quines unitats es mesura l’energia consumida en els habitatges?
Activitat 3 Indica quina és la funció dels següents tipus d’elements de la instal·lació elèctrica: Commutador d´encreuament
Permet encendre i apagar el llum des d’un sol punt
Interruptor
Permet encendre i apagar el llum des de dos punts diferents
Commutador
Permet encendre i apagar el llum des de tres punts diferents 49
Activitat 4 Explica el procés mitjançant el qual s’obté l’energia que conté el gas. Di- gues si hi ha alguna diferència en aquest procés depenent de si es tracta de gas butà o de gas natural.
Activitat 5 Per què els acumuladors de calor són econòmics?
més
Activitat 6 Explica quina és la funció dels sifons en la xarxa d’eliminació d’aigües resi- duals.
Activitat 8 Indica a quin tipus d’instal·lació pertanyen els elements següents. Pensa que un element pot pertànyer a més d’una instal·lació. Calefacció central
Fils elèctrics Caldera
Instal·lació de gas
Canonades Interruptors
Instal·lació lèctrica
Radiadors Sifons
Instal·lació ’aigua Aixetes Regletes de connexions Instal·lació ’aigua
50
33
51
52
UNITAT 3 – EL CIRCUIT ELÈCTRIC
53
54
55
56
57
58
59
ESTADÍSTICA. CONCEPTES PRELIMINARS Estadística és la ciència que ens proporciona els mètodes necessaris per a investigar un fenomen que ha tingut lloc en un elevat nombre de casos, i per a obtenir conseqüències que permetin preveure com es produirà en el futur. En general l'estudi estadístic d'un fenomen consta de les següents fases: Disseny de l'estudi i definició dels seus objectius. 1. 2. 3. 4.
Disseny de l'estudi i definició dels seus objectius. Recollida de les dades. Recollida de les dades. Organització i tractament de les dades obtingudes. Anàlisi dels resultats obtinguts per extreure'n conclusions.
Bàsicament l'Estadística es classifica en: Estadística descriptiva: és la qual, partint d'un conjunt de dades, obté conclusions que no rebasan els coneixements que aquestes dades ens proporcionen. Estadística inductiva: És la qual va més enllà i Ilega a conclusions que rebasan els coneixements proporcionats per les dades. Població. Elements i caràcters Població és el col·lectiu o conjunt de persones o coses sobre les quals es va a realitzar la investigació estadística. Les persones o coses que integren la població es diuen elements. N = numero d'elements de la població. Mostra: Subconjunt de la població triada per obtenir les dades de l'estudi estadístic. És molt important que la mostra sigui representativa. Individu: Cadascun dels elements que formen part de la població. Variable estadística: Propietat o característica de la població que estem interessats a estudiar. Si la variable estadística pren valors numèrics, direm que la variable és quantitativa; en cas contrari, direm que és qualitativa.
Els elements de la població posseeixen certes propietats o trets que anomenem caràcters. Els caràcters es classifiquen en: - Qualitatius: ATRIBUT - Quantitatius: VARIABLE ---------- > contínua discreta 60
Caràcters qualitatius o atributs són els quals es descriuen mitjançant paraules:professió, nacionalitat, etc. Un atribut adquireix distints valors: les modalitats. Caràcters quantitatius o variables són els quals es descriuen mitjançant nombres, per exemple, l'edat, el nombre de fills, l'alçària, etc. L'observació d'un caràcter quantitatiu produeix distints nombres: són els valors de la variable (solen representar-se per x i). Dintre de les variables quantitatives diferenciem: Variable discreta: és la qual només pot prendre determinats valors i no existeixen valors intermedis entre dos consecutius. Exemple: el nombre de fills. Variable contínua: és la qual pot prendre tots els infinits valors possibles d'un cert nterval. Exemple: l'alçària, el pes, etc. En la pràctica totes les variables es consideren discretes. DISTRIBUCIONS DE FREQÜÈNCIES Una distribució de freqüències és una taula on estan representats els distints valors de la variable o atribut amb les seves freqüències corresponents. Freqüència absoluta d'un deterninat valor de la variable o atribut és el nombre de vegades que aquest es presenta. Ho representem per n i. Freqüència absoluta acumulada d'un determinat valor de la variable és el nombre que resulta de sumar a la seva freqüència absoluta corresponent les freqüències absolutes de tots els valors anteriors (Ni). Σni = N
Última Ni = N
Freqüència relativa és la qual resulta de dividir la freqüència absoluta corresponent per la població. La simbolitzem per hi . hi = ni/N Es compleix que Σhi = 1
La freqüència relativa multiplicada per 100 determina el percentatge (pi).
61
Freqüència relativa acumulada d'un determinat valor és el nombre resultant de sumar a la seva freqüència relativa corresponent les freqüències relatives de tots els valors anteriors. (Hi)
La freqüència relativa acumulada multiplicada per 100 dóna el percentatge acumulat (Pi).
62
Considerem ara els següents exemples d'estudis estadístics:
Estudi estadístic
Població
Conèixer la quantitat de Tots els ordinadors que tenen a estudiants de casa els estudiants de GES de l’escola. GES de l’escola. Estudiar l'alçada dels joves catalans.
Mostra Un conjunt format per 15 alumnes de GES de l’escola.
Totes els joves 4000 joves residents a agafant 1000 de Catalunya. cada província.
Individu
Variable estadística
Un alumne de GES de l’escola.
Nombre d’ordinadors que té a casa.
Un jove català.
Mesura de l'alçada.
Tots els Analitzar el diari que Conjunt format estudiants Un estudiant llegeixen els estudiants per 20 estudiants Diari Llegit. matriculats a la de la UdG. de la UdG. de cada facultat. UdG.
En els dos primers estudis, la variable és quantitativa, però la primera variable pren únicament valors enters (0, 1, 2, 3, ...), mentre que la segona variable pot prendre qualssevol valor dins d'un interval. Direm que la primera és discreta i la segona contínua. Classificació de les variables estadístiques Així, podem considerar l'esquema següent a fi de classificar les variables estadístiques:
Observa ______________________________
63
L’alumnat de 1r d’ESO ha fet un estudi sobre les preferències de la població en l’elecció del color dels cotxes. Per això s’han col·locat en un punt d’un carrer i han anotat el color dels 50 primers cotxes que han passat:
64
PASSOS QUE ES FAN EN UN ESTUDI ESTADÍSTIC: 1. Elaboració de l’enquesta, de manera que la persona enquestada tingui clar què se li pregunta i quines són les possibles respostes. 2. Recollida de dades: És a dir, es passa l’enquesta i se n’anoten les respostes. 3. Organització i classificació de les respostes. 4. Elaboració de taules amb el recompte dels resultats. 5. Elaboració de gràfics.
TIPUS DE VARIABLES ESTADÍSTIQUES: •
Una variable estadística és quantitativa quan pren valors numèrics. Per exemple: l’alçada dels alumnes d’una classe.
•
Una variable estadística és qualitativa quan pren valors no numèrics. Per exemple: el color dels cotxes.
FREQÜÈNCIA: •
El nombre d’individus que correspon a cada valor de la variable es diu freqüència. Per exemple, en el exemple de la pàgina anterior, la freqüència del color vermell (v) és 9.
TIPUS DE GRÀFICS:
65
Recorda ______________________________ •
El DIAGRAMA DE BARRES el formen barres fines. Serveix per a representar taules de freqüències de variables que prenen pocs valors. Les alçàries de les barres són proporcionals a les freqüències que li corresponen.
•
L’HISTOGRAMA, el formen rectangles amples que s’uneixen els uns als altres. Serveix per a representar freqüències d’intervals relatius a variables quantitatives que prenen molts valors diferents.
•
El POLÍGON DE FREQÜÈNCIES s’utilitza per a representar variables quantitatives. Es construeix unint els extrems de les barres als punts mitjans dels rectangles d’un histograma.
•
El DIAGRAMA DE SECTORS serveix per a representar qualsevol tipus de variable. L’angle de cada sector és proporcional a la freqüència que li correspon.
•
La MITJANA d’unes quantitats és la suma de totes les quantitats dividida pel nombre total.
•
La MEDIANA d’un conjunt de dades numèriques ordenades de menor a major és la que ocupa el valor central. Si hi ha un nombre parell de dades, la mediana és la mitjana dels dos valors centrals.
•
La MODA és la dada que més es repeteix.
Exemple: Les notes de l’Albert en uns quants controls de matemàtiques ha estat:
7, 8, 6, 8, 6, 7, 9, 6 Mitjana = 7 + 8 + 6 + 8 + 6 + 7 + 9 + 6 = 7, 125 8
Mediana: 6, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9 = 7 + 7 = 7 2 Moda = 6
1) Indica en cada cas el tipus de variable estadística (quantitativa o qualitativa): 66
a) El pes dels alumnes. b) El programa de televisió preferit. c) La marca de llet consumida. d) La puntuació obtinguda en un control. e) El sou dels empleats d’una fàbrica. f) Els resultats d’una prova de salt de llargada. 2) La Laura ha anotat el color dels cabells dels companys i les companyes de classe.
3) Uns quans amics van al cinema. Com que a alguns els falten diners per a l’entrada, els altres posen més dels que els corresponen. A la següent taula indiquem els dines que hi aporta cadascú. Calcula quant costava l’entrada del cenema: Amèlia
Joan
Laura
Mercè
Jordi
Joaquim
3
7
5
6,50
6
5,50
67
4) La següent taula reflecteix la distribució de la població activa d’una població determinada en els diferents sectors productius. Representa aquesta distribució en un diagrama de sectors (primer, hauràs de calcular els angles dels sectors).
Angle del sector primari 1044 = 261 x = 90º 360
x
Angle del sector secundari:
Angle del sector terciari:
Observa i recorda ___________________________ En la taula hi ha reflectida la distribució de les notes d’un control de matemàtiques en una classe de 30 alumnes. NOTES
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
FREQÜÈNCIA
0
0
1
0
4
6
7
5
4
1
2
NOTA MITJANA D E LA CLASSE: 0 . 0+1 . 0+2 . 1+3 . 0+4 . 4+5 . 6+6 . 7+7 . 5+8 . 4+9 . 1+10 . 2 = 6,2 30 68
Per calcular la mitjana de les dades d’una taula de freqüències que correspon a una variable quantitativa: •
Multipliquem cada dada per la freqüència que li correspon i en sumem els resultats.
•
La suma total, la dividim entre la suma de totes les freqüències.
5) Calcula la mitjana d’absències en la distribució que hi ha recollida en la taula. FALTES A CLASSE EN UN GRUP DE 30 ALUMNES DURANT UN TRIMESTRE NOMBRE D’ABSÈNCIES
0
1
2
3
4
5
6
7
FREQÜÈNCIA
8
5
4
3
3
4
2
1
6) L’estatura mitjana dels 30 alumnes de primer és 1,68 m i la dels 40 de segon és de 1,75 m. ¿Quina és l’alçada mitjana dels 70 alumnes de primer i segon?
7) Troba la mitjana, la mediana i la moda en la taula de freqüències següent: VALORS
FREQÜÈNCIA
3
2
4
5
5
8
6
10
7
3 Total:
28
69
1
2
3
70
4
5
71
72
2. Els números de calçat dels 29 alumnes d’una clase de 1r de Batxillerat són: 9
37, 35, 38, 39, 41, 36, 38, 39, 37, 40, 35, 42, 39, 37, 36, 38, 35, 41, 39, 40, 36, 38, 37, 38, 38, 41, 39, 40, 38 a) Fer la taula estadística. b) Dibuixar un diagrama de barres amb aquests valors. c) Calcular la moda.
Autoformació 1
d) Calcular la mitjana dels números de sabata dels alumnes.
73
1
74
Autoformaci贸 2
1
2
3
4
5
75
Autoformaci贸 3 1
76
Autoformaci贸 4 1
2
3
77