T TECNOLOGIA FORCES tema 1.1 APUNTS Bأ€SICS TECNOLOGIA INDUSTRIAL 2 2.1 Els 6 principis fonamentals

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of T TECNOLOGIA FORCES tema 1.1 APUNTS Bأ€SICS TECNOLOGIA INDUSTRIAL 2 2.1 Els 6 principis...

  • T TECNOLOGIA 2 INDUSTRIAL 2

    BATXILLERAT Amadeu Vidal i Casals TECNOLÒGIC Departament de tecnologia

    T1.1 FORCES. Introducció a la mecànica.

    T1.2 " . Trigonometria per a les forces.

    T1.3 " . Complexos per a les forces.

    T1.4 " . Sistemes de forces.

    T1.5 " . Equilibri d'una partícula.

    T1.6 " . Resistència de materials.

    T2 RESUM D'ENERGIA.

    T3 RESUM CENTRALS.

    T4 MECANISMES.

    T5 ELECTROTÈCNIA.

    T6 LÒGICA DIGITAL. CURS 08/09

  • T 2

    BATXILLERAT TECNOLÒGIC

    Tema 1. FORCES.

  • T 2

    BATXILLERAT TECNOLÒGIC

    Tema 2. RESUM D'ENERGIA.

  • T 2

    BATXILLERAT TECNOLÒGIC

    Tema 3. RESUM CENTRALS.

  • T 2

    BATXILLERAT TECNOLÒGIC

    Tema 4. MECANISMES.

  • T 2

    BATXILLERAT TECNOLÒGIC

    Tema 5. ELECTROTÈCNIA.

  • T 2

    BATXILLERAT TECNOLÒGIC

    Tema 6. LÒGICA DIGITAL.

  • ÍNDEX APUNTS BÀSICS

    TECNOLOGIA INDUSTRIAL 2

    TEMA 1.1 : INTRODUCCIÓ A LA MECÀNICA. 1 Què és la mecànica ?...01 2 Principis i conceptes fonamentals...01

    2.1 Els 6 principis fonamentals...02 1 Llei del paral·lelogram per a la suma de forces...02 2 Principi de transmissibilitat...02 3 Primera llei de Newton...02 4 Segona llei de Newton...02 5 Tercera llei de Newton...03 6 Llei de gravitació de Newton...03

    3 Magnituds i equivalències en altres sistemes...04

    TEMA 1.2 : FUNCIONS TRIGONOMÈTRIQUES. 1 Trigonometria en un triangle rectangle...05 2 Relacions entre graus i radians...05 3 Relacions entre les funcions trigonomètriques...05 4 Relacions entre un triangle pla...06 Exercici lliçó...06 Resolució de l'exercici lliçó...07

    Pel teorema del sinus...07 Per trigonometria del triangle...07

    TEMA 1.3 : NÚMEROS COMPLEXOS. 1 Els números reals…08 2 Els números imaginaris…08 3 Els números complexos…09

    Representació gràfica…09 4 Formes de representació...10 Ús de la calculadora científica...11 Exercicis per resoldre...11 Exercicis resolts...11R. Annex de resolució de l'exercici c) ...11Ra, 11Rb i 11Rc

    TEMA 1.4 : SISTEMES DE FORCES (Magnitud vectorial). 1 Introducció… 12 EXERCICIS PER RESOLDRE (núm. 1 i 2)… 12ex1E i 13ex2E

    " RESOLTS (núm. 1 i 2)…12ex1Ra, 12ex1Rb, 13ex2Ra, 13ex2Rb i 13ex2Rc EXERCICIS PER RESOLDRE (núm. 3 al 13)…14ex3E al 24ex13E

    TEMA 1.5 : EQUILIBRI D'UNA PARTÍCULA. 1 Diagrames del sòlid lliure… 25 Exercici exemple… 25 i 26 2 Moment d'una força… 27 3 Moment d'un parell de forces… 27 4 Palanques… 28 5 Criteri de signes i sentits de moments… 28 6 Ampliació de l'equilibri considerant moments… 28 EXERCICI LLIÇÓ RESOLT… 29 i 30 EXERCICIS PER RESOLDRE (núm. 14 al 20)… 31ex14E al 37ex20E

  • ÍNDEX APUNTS BÀSICS

    TECNOLOGIA INDUSTRIAL 2

    TEMA 1.6 : RESISTÈNCIA DE MATERIALS. 1 Esforç de flexió…38 2 Casos estàticament determinats i indeterminats…38 3 Síntesi de la resistència de materials…39 4 Síntesi dels assajos de materials…40 5 Assaig de tracció…41 6 Característiques mecàniques d'alguns materials…42 7 Llei d'Hooke per a sòlids elàstics…43 8 Tensió de treball…44

    Exercicis proposats…45

    TEMA 2 : RESUM D'ENERGIA. 1 Concepte d'energia…46 2 Magnituds i unitats…46 3 Resum de magnituds i equivalències en altres sistemes…47 4 Resum de formes i manifestacions de l'energia…48

    1 Energia MECÀNICA…48 2 Energia TÈRMICA…48 3 Energia QUÍMICA…48 4 Energia ELÈCTRICA…48 5 Energia NUCLEAR…49 6 Energia RADIANT o ELECTROMAGNÈTICA…49 7 Energia SONORA…49

    5 Resum. Transformacions energètiques…50 6 Energia i poder calorífic…51 i 52 7 Pressió. Energia. Calorífic…52

    TEMA 3 : RESUM CENTRALS. 1 Esquema central HIDROELÈCTRICA…53 2 Esquema central EÒLICA (PARC)…54 3 Esquema central SOLAR TÈRMICA (FORN)…55 4 Esquema central SOLAR FOTOVOLTÀICA…56 5 Esquema central GEOTÈRMICA…56 6 Esquema central TÈRMICA…57 7 Esquema central NUCLEAR…58

  • ÍNDEX APUNTS BÀSICS

    TECNOLOGIA INDUSTRIAL 2

    TEMA 4 : MECANISMES. 1 Introducció…59 2 Màquina simple…59 3 Conceptes mecànics…60

    1 PARELL o MOMENT…60 2 VELOCITATS…60 3 POTÈNCIA MECÀNICA…60 4 RELACIÓ DE TRANSMISSIÓ o VELOCITAT…60

    4 Politges. Cadenes-plat/pinyó i rodes dentades…61 1 TRANSMISSIÓ PER CORRETJA…61 2 TRANSMISSIÓ PER CADENA…61 3 TRANSMISSIÓ PER RODES DENTADES…61

    EXERCICIS…62

    TEMA 5 : ELECTROTÈCNIA. 1 EL CORRENT ELÈCTRIC. INTENSITAT…63 2 LA LLEI D'OHM…63 3 RESISTÈNCIA i RESISTIVITAT ELÈCTRICA…64 4 CIRCUIT CONNEXIÓ "SÈRIE"…65 5 CIRCUIT CONNEXIÓ "PARAL·LEL"…66 6 POTÈNCIA i ENERGIA…67

    TEMA 6 : LÒGICA DIGITAL. 1 INTRODUCCIÓ ALS "CI" DE PORTES…68 2 PORTES LÒGIQUES…69

    2.1 PORTA NOT…69 2.2 PORTA OR…69 2.3 PORTA AND…70 2.4 PORTA NOR…70 2.5 PORTA NAND…70

    3 L'ÀLGEBRA DE BOOLE…71 FORMA CANÒNICA D'UNA FUNCIÓ LÒGICA…71 SIMPLIFICACIÓ MITJANÇANT ELS MAPES DE KARNAUGH…71 a 72 Exercici 1 i 2…73 Exercici 3…74 Exercici 4…75

  • FORCES tema 1.1 APUNTS BÀSICS

    TECNOLOGIA INDUSTRIAL 2

    A finals del segle XVII, Isaac Newton enuncià els principis fonamentals de la mecànica, els quals constitueixen els fonaments d'una part important de l'enginyeria moderna.

    Encara que l'estudi de la mecànica data dels temps d'Aristòtels (384-322 a. de C.) i d'Arquímedes (287-212 a. de C.), però, cal esperar fins Newton (1642-1727) per a una formulació satisfactòria dels seus principis fonamentals. Posteriorment, d'Alambert, Lagrange i Hamilton expressaren els mateixos principis, d'una altra forma. La seva validesa va ser indiscutible fins que Albert Einstein va formular la teoria de la relativitat (1905) . Actualment les limitacions d'aquests principis ja són reconegudes, però, la mecànica newtoniana , o clàssica , segueix sent la base de les ciències de l'enginyeria actual.

    1 Què és la mecànica?.

    E s pot definir com la ciència que descriu i preveu l'estat de repòs o moviment dels cossos sota l'acció de les forces. Es divideix en tres parts :

    1 La mecànica dels cossos rígids. [estàtica i dinàmica].

    2 La mecànica dels cossos deformables. [estructures i màquines].

    3 La mecànica dels fluids. [compressibles (pneumàtica) i incompressibles (hidràulica)]

    2 Principis i conceptes fonamentals.

    El conceptes bàsics emprats en la mecànica són l'espai , el temps , la massa i la força . Aquests conceptes no es poden definir fidelment , els hem d'acceptar basant-nos en la nostra intuïció i experiència i utilitzar-los com un marc de referència mental, és important l'abstracció.

    espai Posició d'un punt P el qual es pot definir mitjançant 3 longituds en coordenades de P. temps Per a definir un succés cal indicar a més de la posició en l'espai l'instant en el que passa. massa Comparació dels cossos sobre la base de certs experiments mecànics fonamentals.

    Per exemple, dos cossos de la mateixa massa seran atrets per la Terra amb la mateixa intensitat i, a les hores, reaccionaran amb la mateixa resistència a les variacions en el seu moviment de translació.

    força Representa l'acció d'un cos sobre un altre cos. Una força pot exercir-se mitjançant un contacte real o a distància, com en el cas de les forces gravitatòries i les magnètiques. Una força es caracteritza pel seu punt d'aplicació , el seu mòdul i la seva direcció i es representa mitjançant un vector .

    E n la mecànica newtoniana.- L'espai, el temps i la massa són conceptes absoluts , independents entre ells. En canvi, el concepte de força no és independent dels altres tres.

    E n la mecànica relativista.- L'instant d'un succés depèn de la seva posició i la massa d'un cos depèn de la seva velocitat.

    Per partícula , o també punt material o massa puntual , s'entén una molt petita quantitat de matèria, la qual pot suposar-se que ocupa un punt geomètric de l'espai.

    pàg. 1

  • FORCES tema 1.1 APUNTS BÀSICS

    TECNOLOGIA INDUSTRIAL 2

    2.1 Els 6 principis fonamentals. L'estudi de la mecànica elemental radica en sis principis fonamentals basats en proves experimentals. 1 Llei del paral·lelogram per a la suma de forces.

    Dues forces sobre una partícula (A) pot substituir-se per una sola força, anomenada resultant (R) , obtinguda traçant la diagonal del paral·lelogram definit per les forces (P i Q) donades.

    fig.1

    2 Principi de transmissibilitat. L'estat d'equilibri o de moviment d'un sòlid rígid no s'altera si una força (F) actuant en un punt donat del sòlid rígid es substitueix per una força (F') del mateix mòdul i la mateixa direcció, però aplicada en un altre punt, de manera que les dues forces tinguin la mateixa recta suport.

    fig.2

    3 Primera llei de Newton. Si la resultant de les forces actuants sobre una partícula és nul·la, la partícula seguirà en repòs (si originalment estava en repòs) o es mourà a velocitat constant seguint una línia recta (si originalment estava en moviment).

    fig.3

    4 Segona llei de Newton. Si la força resultant actuant sobre una partícula no és nul·la, la partícula posseirà una acceleració de mòdul proporcional al mòdul d'aquesta força resultant i amb la

    F = m · a direcció d'aquesta. F = la força resultant actuant sobre la partícula. m = la massa de la partícula. a = l'acceleració de les partícules.