Tema 2: Principis de màquines - Estàtica i dinàmica

Presentació que sintetitza els fonaments mecànics aplicats a les màquines, abastant l'estàtica de partícules i del sòlid rígid, els diagrames de cos lliure, les reaccions dels suports, la dinàmica de translació i rotació, i el concepte de rendiment mecànic.

Tecnologia Industrial · Selectivitat (PAU Catalunya)

8 pàgines · 3 temes · 21 flashcards · 17 preguntes tipus test

Índex

  1. 1. Estàtica de la partícula i condicions d'equilibri · p. 2-3
  2. 2. Equilibri del sòlid rígid i tipus de reaccions · p. 4-6
  3. 3. Dinàmica de màquines i rendiment energètic · p. 7-8

1. Estàtica de la partícula i condicions d'equilibri

Flashcards

Què estudia l'estàtica en l'àmbit de la mecànica?
L'equilibri dels cossos en repòs, és a dir, en absència de moviment.
Com es defineix l'esforç o tensió normal?
Relació entre la força aplicada i la secció del cos: sigma = F / A.
Com s'anomenen les forces que tenen línies d'acció que coincideixen en un punt?
Forces concurrents, que permeten modelar el sistema com una partícula.
Quina regla gràfica es fa servir quan una partícula en equilibri està sotmesa a només tres forces?
La regla del triangle, tancant les tres forces en un triangle vectorial.

Preguntes tipus test

  1. En quina condició es pot reduir un cos extens a una partícula o punt material per analitzar el seu equilibri?
    • a) Quan la massa del cos extens és prou petita per poder-se menysprear.
    • b) Quan el cos es troba exclusivament sotmès a forces paral·leles.
    • c) Quan l'acceleració lineal del centre de masses és completament constant.
    • d) Quan totes les forces que hi actuen són concurrents en un únic punt.

    Resposta: d) Quan totes les forces que hi actuen són concurrents en un únic punt.. Quan les línies d'acció de les forces són concurrents, es pot reduir el cos a un sol punt sobre el qual s'apliquen totes les forces.

  2. D'acord amb la primera llei de Newton, quin estat manté un cos si la suma de les forces que hi actuen és nul·la?
    • a) Es manté en repòs o en moviment rectilini uniforme.
    • b) Experimenta exclusivament un moviment circular uniforme.
    • c) Es manté en repòs o amb acceleració lineal constant.
    • d) Modifica la seva trajectòria sense canviar la seva velocitat.

    Resposta: a) Es manté en repòs o en moviment rectilini uniforme.. La primera llei de Newton estableix que quan la resultant de forces és zero, el cos roman en repòs o en moviment rectilini uniforme.

  3. Quina condició geomètrica ha de complir el polígon de forces perquè una partícula estigui en equilibri?
    • a) El polígon ha de quedar obert amb una resultant positiva.
    • b) Tots els vectors de força han de formar angles de noranta graus.
    • c) L'última força ha de coincidir amb l'inici de la primera.
    • d) La suma dels mòduls de totes les forces ha de ser zero.

    Resposta: c) L'última força ha de coincidir amb l'inici de la primera.. Perquè la resultant sigui nul·la, el polígon vectorial ha de tancar-se, és a dir, l'extrem de l'última força ha de coincidir amb l'origen de la primera.

2. Equilibri del sòlid rígid i tipus de reaccions

Flashcards

Què és un sòlid rígid?
Cos en què la distància entre dos punts qualsevol no varia davant les forces aplicades; no es deforma.
Quines són les 3 condicions d'equilibri d'un sòlid rígid al pla?
Sumatori de forces en eix X nul, sumatori en eix Y nul i sumatori de moments en Z nul.
Quina és la fórmula escalar del mòdul d'un moment?
Mòdul de Mo és igual a F multiplicat per d, on d és la distància perpendicular a la línia d'acció.
Quin esquema il·lustra el braç de palanca perpendicular d = r0 · sin(alfa)?

Preguntes tipus test

  1. A diferència del punt material, quina condició addicional és indispensable per garantir l'equilibri estàtic d'un sòlid rígid en el pla?
    • a) Que la suma dels moments respecte a qualsevol punt sigui igual a zero.
    • b) Que la velocitat lineal del centre de masses augmenti de forma uniforme.
    • c) Que la suma de forces en l'eix horitzontal sigui el doble que en la vertical.
    • d) Que la distància entre dos punts qualsevol augmenti de manera proporcional.

    Resposta: a) Que la suma dels moments respecte a qualsevol punt sigui igual a zero.. En un sòlid rígid, a més d'anul·lar la translació amb el sumatori de forces nul, cal afegir que el sumatori dels moments sigui nul perquè el cos no giri.

  2. Observa el conveni de signes per al moment d'una força. Quin signe s'assigna al gir segons el sentit de rotació?
    • a) Positiu en sentit horari i negatiu en sentit antihorari.
    • b) Negatiu en sentit horari i positiu en sentit antihorari.
    • c) Negatiu únicament quan la força aplicada és perpendicular.
    • d) Positiu en tots dos sentits perquè el mòdul és escalar.

    Resposta: b) Negatiu en sentit horari i positiu en sentit antihorari.. Segons el conveni establert, el sentit horari correspon a un moment negatiu M(-) i el sentit antihorari a un moment positiu M(+).

  3. En el càlcul del mòdul del moment Mo = F · d, com es defineix geomètricament la distància d?
    • a) La distància paral·lela entre el punt d'origen de coordenades i la base de recolzament.
    • b) El vector de posició directe sense considerar l'angle que forma amb el vector de força.
    • c) La longitud total del sòlid rígid mesurada des del seu centre de gravetat fins a l'extrem.
    • d) La distància mínima i perpendicular des del punt de referència a la línia d'acció de la força.

    Resposta: d) La distància mínima i perpendicular des del punt de referència a la línia d'acció de la força.. La distància d és el braç de palanca, definit com la distància mínima des del punt de referència a la línia d'acció de la força, formant un angle de 90 graus.

3. Dinàmica de màquines i rendiment energètic

Flashcards

Com es defineix el moment d'inèrcia d'un cos?
Propietat dels cossos de resistir-se al canvi de la seva velocitat de rotació (generalment I = m · r²).
Quina és la fórmula de la potència en translació?
P = F · v (en watts, producte de la força per la velocitat lineal).
Com es relaciona el treball de rotació amb el parell?
W = Γ · Δφ (treball igual al parell de forces multiplicat per l'angle girat en radians).
Quins moments d'inèrcia té una placa circular de radi R?
Ix = 1/2 · m · R² (eix polar perpendicular) i Iy = Iz = 1/4 · m · R² (eixos coplanaris).

Preguntes tipus test

  1. Com es calcula la potència transmesa en un cos en rotació pura a partir del parell de forces i la velocitat angular?
    • a) Sumant el parell a l'energia cinètica del cos
    • b) Multiplicant el parell pel quadrat del radi
    • c) Multiplicant el parell per la velocitat angular
    • d) Dividint el parell entre el temps de rotació

    Resposta: c) Multiplicant el parell per la velocitat angular. La potència d'un cos en rotació és el producte del parell de forces pel valor de la velocitat angular, expressat com P = Gamma · omega.

  2. Quina magnitud física representa la resistència que oposa un sòlid a modificar la seva velocitat de gir?
    • a) El treball útil transmès
    • b) La velocitat lineal tangencial
    • c) El moment d'inèrcia
    • d) El parell motor aplicat

    Resposta: c) El moment d'inèrcia. El moment d'inèrcia defineix la propietat dels cossos de resistir-se al canvi de la seva velocitat de rotació.

  3. Quina expressió defineix l'energia cinètica acumulada en la rotació d'un sòlid rígid?
    • a) Ec = Gamma · omega · t
    • b) Ec = I · r · omega
    • c) Ec = 1/2 · m · omega^2
    • d) Ec = 1/2 · omega^2 · I

    Resposta: d) Ec = 1/2 · omega^2 · I. L'energia cinètica de rotació depèn de la velocitat angular al quadrat i del moment d'inèrcia: Ec = 1/2 · omega^2 · I.

I 9 flashcards i 8 preguntes més al document.

Més apunts de Tecnologia Industrial

Exàmens, temes i apunts de Tecnologia Industrial

Exámenes oficiales en PDF y soluciones: examenselectivitat.cat