Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
UNITAT 1: PRINCIPI DE LES MÀQUINES, Per resoldre els problemes d'…
-
Per resoldre els problemes d'equilibri resulta molt convenient la realització del diagrama del sòlid o cos lliure. La realització d'aquest diagrama consisteix a dibuixar el cos objecte d'estudi aïllat de la resta de cossos que hi estan en contacte. Per això cal seguir els passos següents:
-
Aïllar el sòlid de la resta de sòlids i substituir tots els contactes amb la resta de cossos per les forces que aquests efectuen sobre el cos objecte d'estudi, segons el tipus de contacte.
Localitzar el pes, si es té en compte, en el CdG o CdM del sòlid.
Si el sòlid en estudi està compost per sòlids interns, no hem de considerar les forces de connexió entre ells, ja que es tracta de forces internes que no apareixen en el diagrama del cos lliure.
Indicar el mòdul, la direcció i el sentit de les forces conegudes.
Pressuposar la direcció de les forces incògnita segons el tipus de contacte que té amb els seus recolzaments.
Es considera un sòlid rígid aquell cos d'una determinada massa en el qual podem definir dos punts, la distància entre els quals no varia siguin quines siguin les forces que hi actuen. És a dir, es tracta d'un cos indeformable. 
El seu equilibri estàtic depèn també del que estableix la primera llei de Newton, però cal considerar que no sempre les forces que actuen en un cos són concurrents. Aquest fet implica que per tal de garantir-ne l'equilibri, a més de les condicions establertes en l'equilibri de la partícula, caldrà afegir-hi que la suma de moments que hi actuen també sigui nul·la
-
Dues forces amb direccions paral·leles, però de sentit contrari, equidistants d'un punt O, tal com es mostra a la figura, generen un moment respecte del punt O anomenat moment d'un parell de forces (Γ) o simplement parell. El seu valor serà el següent: Γ = F · d + F′ · d, i com que F = F' i d + d = D, llavors:
-
-
Per a la realització del diagrama del sòlid lliure se'ns fa imprescindible marcar unes pautes clares per a les diferents situacions de contactes del sòlid amb el seu entorn.
Rodets, balancins o superfícies lliscants sense forces de fricció.
Cable o barra articulada per dos punts sense pes.
Passador amb trau colís lliscant.
Articulació o recolzament amb força de fricció.
Encastament.
W = F · s · cos α (J)
-
-
-
-
-
-
El treball fet en rotació es pot determinar a partir de l'angle girat i del moment de la força que provoca la rotació. D'altra banda, l'energia que acumula un cos en rotació es dedueix de l'expressió de l'energia cinètica.
-
-
-
La termodinàmica es defineix com la ciència que estudia la calor, la temperatura i les transformacions energètiques.
escala Celsius o centígrada, que estableix els zero graus (0 ºC) en el punt de congelació o solidificació de l'aigua, i els cent graus positius (100 ºC) en el seu punt d'ebullició o vaporització.
Als països anglosaxons utilitzen molt l'escala Fahrenheit, que situa els dos punts anteriors als 32 ºF i 212 ºF, respectivament.
Tanmateix, en termodinàmica, l'escala de temperatura més utilitzada en la majoria d'aplicacions és l'escala absoluta o escala Kelvin. Aquesta escala es basa en el fet que s'estableix el zero absolut, ja que hi ha un límit per a les temperatures baixes: un cos no pot tenir mai una temperatura inferior al zero absolut. En canvi, no hi ha límit per a la part superior. El zero absolut es correspon amb l'escala centígrada a −273 ºC.
Quan se subministra calor a una substància, normalment augmenta de temperatura, encara que no sempre és així. Quan una substància canvia de fase, passa de sòlid a líquid (fusió) o de líquid a vapor (vaporització), la seva temperatura es manté constant encara que hi subministrem calor. La quantitat de calor necessària per efectuar el canvi de fase rep el nom de calor latent, i pot ser de dues classes: calor latent de fusió (Lf) i calor latent de vaporització (Lv), les quals es donen en kJ/kg.
-
La llei de Boyle estableix que, a temperatura constant, el volum, V, ocupat per una massa gasosa és inversament proporcional a la seva pressió.
-
La llei de Gay-Lussac o llei de Charles estableix que, a una pressió constant, el volum ocupat per qualsevol gas perfecte és directament proporcional a la seva temperatura absoluta, és a dir, la relació entre el volum i la temperatura absoluta del gas es manté constant.
-
-
-
Un dels aspectes més importants de l'estudi de l'energia és el concepte d'energia interna d'un cos, que ja vas estudiar el curs passat. Recorda que l'energia interna d'un cos, anomenada també energia tèrmica, és l'energia que posseeix a conseqüència de la seva activitat molecular.
Tot plegat ens suggereix el primer principi de la termodinàmica o principi de conservació de l'energia, però de manera generalitzada, és a dir, no restringida només al cas de l'energia mecànica. Si considerem un sistema com la porció de matèria aïllada de la resta de l'univers, llavors el primer principi ens diu que la seva energia es conserva, la qual cosa se sintetitza a partir de l'expressió següent:
Un gas confinat dins d'un cilindre, en unes condicions determinades, pot efectuar un treball en expansionar-se si dins del cilindre hi ha un èmbol desplaçable que s'ajusti perfectament a les parets del cilindre sense una fricció apreciable i de manera que no es pugui escapar el gas. El treball és positiu quan el gas s'expansiona i cedeix part de la seva energia interna transformant-la en treball. Però si comprimim el gas mitjançant forces exteriors el treball es fa sobre el sistema i és negatiu.
-
-
-
-
Un procés isocor és el que es duu a terme a volum constant.
-
-
-
-
Un procés adiabàtic és aquell que té lloc sense cap intercanvi d'energia amb l'exterior, és a dir, dins d'un sistema totalment aïllat.
-