ESTRUCTURES I ESFORÇOS MECÀNICS

QUÈ ÉS UNA FORÇA?

Una força és una acció capaç de produir una deformació en un cos o modificar-ne l'estat de repòs o de moviment. 

FÒRMULA:                       F= M·G                         M= Massa (kg)            G= Gravetat (9,8 m/s2)

   
Per mesurar la força s'utilitza el dinamòmetre, inventat per Isaac Newton. Com més gran és la força més ran és l'allargament de la molla.

 
                 dinamòmetre de 20 kg

Les forçes es mesuren en vectors, que són semblants a les fletxes els quals tenen:
        · DIRECCIÓ
        · MÒDUL
        · SENTIT
        · PUNT D'APLICACIÓ




Un esforç és la força a la qual és sotmesa una peça en una secció determinada i que tendeix a estirar-la, aixafar-la, corbar-la, torçar-la o tallar-la.

La resistència d'un objecte a un determinat esforç depen d'aquests 4 factors:

• Material
• Dimensions
• Forma
• Tipus d'esforç

Hi ha 5 tipus d'esforç: esforç de tracció, esforç de compressió, esforç de torsió, esforç de flexió i esforç de tallant o cisallament. 

• TRACCIÓ:

Es produeix quan dues forces oposades actuen sobre un cos i tendeixen a estirar-lo o allargar-lo.
Normalment els fils, els cables i les cordes treballen a tracció.

• COMPRESSIÓ

Es produeix quan un objecte és empès per dues forces que actuen en sentits oposats, les quals tendeixen a aixafar-lo o escurçar-lo.

              - El vinclament és la deformació que sofreixen els cossos sotmesos a compressió quan són llargs i prims.

• FLEXIÓ

Es produeix quan les forces que actuen sobre una peça s'apliquen en el seu eix longitudinal i tendeixen a corbar-la.

• TORSIÓ

Consisteix en l'aplicació de dues forces en sentits oposats que tendeixen a girar un cos.

• TALLANT O CISALLAMENT

Es produeix quan dues forces oposades són aplicades en la mateixa zona de l'objecte, intentant tallar-lo.

PROPIETATS MECÀNIQUES:

Les propietats mecàniques indiquen el comportament dels materials quan estan sotmesos a esforços (forces) que intenten estirar-los o deformar-los així com el comportament davant impactes, fregament amb altres materials, etc.

La principal propietat mecànica és la resistència.

Propietats mecàniques	Resistència	a la tracció
		a la compressió
		a la flexió
		a la torsió
		al cisallament
	Duresa
	Tenacitat
	Plasticitat	Ductilitat
		Mal·leabilitat

Quan els materials es deformen aquesta deformació pot ser de dos tipus:

• Plàstica, quan el material es deforma de manera permanent.
• Elàstica, qual el material recupera la forma inicial al deixar d'aplicar l'esforç.

Un material fràgil és el que no suporta l'esforç al que està sotmès i es trenca abans de deformar-se

Duresa:

La duresa és resistència que oposa un material a ser ratllat o penetrat.

És bastant habitual que els materials durs siguin fràgils. El vidre n'és un bon exemple.

Els materials durs presenten molta resistència al desgast per fricció i són importants en la fabricació d'eines de tall, serres, broques i abrasius.

Tenacitat:

La tenacitat és la capacitat de resistència al xoc.

La tenacitat és la propietat contraria a la fragilitat.

Plasticitat:

La plasticitat és la capacitat que tenen alguns materials de deformar-se permanentment sense trencar-se.

Dins dels materials plàstics es poden distingir dos tipus:

• Mal·leables, materials que es poden deformar en forma de làmines. Exp. l'or i l'alumini.
• Dúctils, materials que es poden deformar en forma de fils prims. Exp. el coure, l'acer.

Hi ha materials que poden presentar les dues característiques simultàniament.