TEMA 1: ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICS

 

1. Forces

           Una força és una acció capaç de produir una deformació en un cos 
          o modificar-ne l'estat de repòs de moviment. La unitat de la força en                                el sistema internacional es el newton (N), per mesurar-ne forces 
          és el dinamòmetre.                                                                         
           
       La força                            - Per contacte            - la gran mayoría
       és transmet             - Distància                 - la força magnètica
                                                                                                         - la força de la gravetat

           Per indicar com actua una força  sobre un cos fem servir un vector,
          que és una representació geomètrica semblant a una fletxa.




          2. Esforços

         
           L'esforç es la força que es troba sotmesa una peça en una secció 
          determinada i que tendeix a estirar-la, corbar-la, torçar-la o tallar-la.

          La resistència d'un objecte a un determinat esforç depèn principalment,
          de quatre factors:
            ·Del material amb què ha estat construït.

            ·De les dimensions.
            ·De la forma.
            ·Del tipus d'esforç a què és sotmès.

          Podem distingir 5 tipus d'esforços: esforç de tracció, esforç de compressió,

          esforç de flexió, esforç de torsió, i esforç tallant o cisallament.

         

          Esforç de tracció:

Un cos està sotmès a esforços de tracció quan les forces que actuen sobre ell tendeixen a estirar-lo o allargar-lo.

Exemples: els cables d'un pont de tirants,la cadena de la bicicleta...

           

         

       Esforç de compressió:

      Un cos està sotmès a esforços de compressió quan 
         les forces quan actuen sobre ell tendeixen a disminuir
         (comprimint) la seva longitud.

         Exemples: les columnes, les potes d'una cadira...

         Vinclament: deformació que s'ofereix els cossos             a compressió quan són llargs i prims.

         Exemple: perxa d'un atleta de salt de pértiga...

          Esforç de flexió:

   Un cos està sotmès a esforços quan les forces que
     actuen sobre ell tendeixen corbar-lo, doblegar-lo.

    Exemples: canya de pescar, barra fixa d'un 
    gimnasta... 

         



          Esforç de torsió:

      Un cos està sotmès a una força de torsió quan les
         forces que actuen sobre ell a girar o a retorçar un
         cos.

         Exemples: cargolar amb un tornavís, l'eix d'un 
         volant...

           

          Esforç de tallant o cisallament:
 

Un cos està sotmès a l'esforç tallant quan dos forces oposades són aplicades en la mateixa zona de l'objecte intentant tallar-ho.
 Exemples: alicates de tall, guillotines de paper, tisores...






       3.Les propietats mècaniques 
      dels material

         Les propietats mecàniques determinen el comportament dels material quan    
         estan sotmesos a esforços (forces).

          Resistència:
         És la capacitat que té un material de suportar esforços forces sense 
         deformar-se excessivament ni trencar-se.
      
         Tenacitat:
         És la propietat que tenen alguns materials de suportar forces i cops sense 
         trencar-se.
        
         IMPORTANT:
         No hem de comfondre la resistència amb la tenacitat.
         Un material pot ser fràgil, o poc tenaç, però en canvi ser molt resistent a 
         alguns esforços. De la mateixa manera, un material tenaç pot ser poc
         resistent a certs esforços.
         Fragilitat:
         És la capacitat de resistència al xoc. És la propietat contrària de la tenacitat.
         Els materials fràgils trenquen fàcilment en rebre cops o xocs.
          Elasticitat:
      És la propietat que tenen els materials de recuperar la seva forma original
        després d'haver estat deformats per un esforç.

          Plasticitat:
      És la capacitat que té un material per adquirir deformacions permanentssense 
        trencar-se.
        >De la plasticitat se'n deriven dues propietats més: 
      
       ·Ductilitat:
       És la propietat d'alguns material de deformar-se permanentment en forma
       de fil prim sense trencar-se.
       
      ·Mal·leabilitat:
       És la propietat d'alguns materials de deformar-sepermanentment en forma
       de làmina molt fina sense trencar-se.



        Duresa: 
       És la propietat que indica l'oposició que ofereix un material a ser ratllat o tallat.
        IMPORTANT:
       No hem de confondre la duresa amb la tenacitat o la resistència.
       Precisament el vidre és un material molt dur, però, alhora,és molt poc tenaç
       (és fàcil de trencar amb un sol cop).
       La fusta natural, en canvi és un material bastant tou; però, al mateix temps, és
       força tenaç i resistent a determinats esforços.