tema 5 forces

Escola Vedruna Palamós

FISICA I

Força: És tota acció capaç de canviar l’estat de repòs d’un cos o bé deformar-lo

Tipus de cossos Sòlids deformables: Canvien de forma quan

s’aplica una força Sòlids elàstics. Recuperen la forma quan deixa

d’actuar la força que els deforma. Sòlids rígids: Canvien el seu estat de repòs o

moviment

Caràcter vectorial de les forces. Mòdul: Valor d’intensitat de la força. Longitud Direcció: Recta que conté el vector Sentit: Orientació de la força. Punta de fletxa. Punt d’aplicació: On s’aplica la força

Mesura de les forces Newton: 1N = 1 kg·1 m/s2

Quilopond: 1kp = 9,8 N Força en que la Terra atreu els cossos a la superfície

terrestre.

Llei de Hooke La deformació que pateix un cos elàstic és

directament proporcional a la força aplicada. F = K·Δl = K·(l-l0)

K = constant elàstica És característica de cada molla.

La resultant, ,és la suma vectorial de les forces que actuen sobre els sistema.

El càlcul de la resultant en un sòlid rígid s’anomena composició de forces.

COMPOSICIÓ DE FORCES CONCURRENTS Forces de la mateixa direcció i del mateix

sentit. Mòdul: Suma de forces Direcció: La de les forces Sentit: El de les forces

Forces de la mateixa direcció i sentit contrari Mòdul: Resta de forces Direcció: La de les forces Sentit: El de la força més gran

Forces concurrents de direccions diferents. Regla del paral·lelogram

Forces concurrents de direccions perpendiculars. Regla del paral·lelogram

Exemple

22

21

2 FFR +=

Càlcul analític

COMPOSICIÓ DE FORCES PARAL·LELES Forces paral·leles del mateix sentit

Mòdul: Suma de les forces Direcció: La de les forces Sentit: El de les forces S’obté el punt d’aplicació mitjançant la relació:

On d1 i d2 són les distàncies d’aplicació de les forces

COMPOSICIÓ DE FORCES PARAL·LELES Forces paral·leles sentit contrari

Mòdul: Diferència de les forces Direcció: La de les forces Sentit: La de la força més gran S’obté el punt d’aplicació mitjançant la relació:

On d1 i d2 són les distàncies d’aplicació de les forces

Exemple 1

Exemple 2

Determinació gràfica del punt d’aplicació de la resultant.

A BO

d1 d2

AB

O d1 d2

Moment d’una força Mesura l’eficàcia d’una força que actua sobre un cos

al voltant d’un eix. Característiques del vector :

Mòdul: M=F·d = F.r.sin α

d = distància des de O a la recta d’aplicació

r = distància des de O al punt d’aplicació

α = angle entre la recta d’aplicació de la força la recta OP Direcció: Perpendicular a r i F Sentit: Llevataps Unitats: N.m

Moment resultant d’uns sistema de forces El moment resultant és la suma vectorial dels

moments de les diferents forces

Moment negatiu: mateix sentit que les busques del rellotge Moment positiu: sentit contrari a les busques del rellotge Exemple:

Parell de forces Es un sistema format per dues forces d’igual

intensitat i de sentit contrari. Característiques del moment d’un parell de

forces. Mòdul: M =F·d on d és la distància entre les dues

forces. Direcció: Perpendicular al pla que formen les forces Sentit: Llevataps

Exemple

Condicions generals d’equilibri Un cos està en equilibri estàtic si

es compleixen les següents condicions: No hi ha translació.

La suma de totes les forces ha de ser nul·la

No hi ha rotació. La suma de tots els moments de

força ha de ser nul

Exemple