Tema 2 Bases de la Mecànica PDF - Curs 2024-2025

10/10/2024 Tema 2 BASES DE LA MECÀNICA Dr. Pere Panisello Tafalla. Física per a Fisioterapia Curs 2024-2025 2 – BASES DE LA MECÀ...

10/10/2024 Tema 2 BASES DE LA MECÀNICA Dr. Pere Panisello Tafalla. Física per a Fisioterapia Curs 2024-2025 2 – BASES DE LA MECÀNICA 2.1. Conceptes generals de la mecànica. Classificació. 2.2. Cinemàtica, conceptes fonamentals. 2.3. Cinètica, 2.3.1 Força. Propietats. Unitats. Moments d’una Força. Esforços 2.3.2 Estàtica. Equilibri estàtic. 2.3.3. Dinàmica, 2.3.3.1 Centre de gravetat. Centre de masses. 2.3.3.2 Massa. Pes. Acceleració. 2.3.3.3. Lleis clàssiques del moviment. 1ra llei Newton (Inèrcia). 2a llei Newton (Fonamental). Quantitat de mov. Impuls 3a llei Newton (Acció-reacció). 2.4. Energia. Treball. Potència. 2.5. Qüestions i Problemes. Dr. Pere Panisello Tafalla 3 1  10/10/2024 2.1.1 Conceptes generals de la mecànica. Classificació. Mecànica Gasos Ap. Respiratori Fluids Líquids Ap. Circulatori Moviment respecte les Forces que el provoquen Dinàmica Cossos en moviment Cinètica Rígids Cossos en repòs – Estàtica Sòlids equilibri de Forces Cinemàtica Deformables Moviment sense les causes (Forces) Dr. Pere Panisello Tafalla 13 2.3.1. Cinètica. Força. Propietats. Unitats. Moments d’una Força. Esforços Moment (M. τ, tau) (Torque, momento torsió, moment força) Moment= Força x distància = Newton x metre τ=Fd=Nm R F Distància Eix de gir  Punt O (braç de palanca) Dr. Pere Panisello Tafalla 27 2  10/10/2024 2.3.1. Cinètica. Força. Propietats. Unitats. Moments d’una Força. Esforços Moment (M. τ, tau) Moment= Força x distància = Newton x metre τ=Fd=Nm + + Signe : F rotació - Signe : F rotació al - al voltant “O” sentit voltant “O” sentit contrari agulles agulles rellotge rellotge Dr. Pere Panisello Tafalla 29 2.3.1. Cinètica. Força. Propietats. Unitats. Moments d’una Força. Esforços Compressió Tracció Cisallament Flexió Torsió Esforços Dr. Pere Panisello Tafalla 39 3  10/10/2024 2.3.1. Cinètica. Força. Propietats. Unitats. Moments d’una Força. Esforços Compressió Tracció Torsió Flexió Cisallament Dr. Pere Panisello Tafalla 40 2.3.2 Estàtica. Equilibri estàtic. La suma de totes les Equilibri Equilibri La suma de tots Forces que actuen traslacional rotacional els moments ha sobre l’objecte ha de de valer zero. No moviment de valer zero rotació (1ª llei Newton) No moviment de traslació … EQUILIBRI … ESTÀTIC Dr. Pere Panisello Tafalla 47 4  10/10/2024 2.3.3.1 Dinàmica. Centre de gravetat. Centre de masses. Estabilitat i Centre de Gravetat Base de sustentació (BS)  zona que suporta un objecte (Àrea de suport ≠ Base sustentació. Estabilitat: Si línea CG passa per BS Estabilitat depén: 1. CG Major estabilitat 2. BS CG més abaix 3. Línea Gravetat/línea equilibri BS més gran La relació dels 3 factors marcarà treball / esforç (múscul, lligaments, tendons) Dr. Pere Panisello Tafalla 57 2.3.3.1 Dinàmica. Centre de gravetat. Centre de masses. CENTRE CENTRE GRAVETAT MASSES Punt ubicat posició promig PES Punt ubicat posició promig MASSA objecte objecte Força resultant de la Força Punt on es troba concentrada tota la gravitatòria de tot el cos massa del cos Punt que rep totes les F ext En general, Centre de Gravetat = Centre de Masses (conceptes diferents) Però no sempre. Excepcions: Cossos molt grans (planetes) on gravetat no uniforme Dr. Pere Panisello Tafalla 69 5  10/10/2024 2.3.3. Dinàmica. Massa. Pes. Acceleració. - Característica pròpia dels objectes - Força atracció d’un objecte a un camp - Propietat intrínseca (tipus i nombre de gravitatori. MASSA PES molècules) - No depèn de l’objecte, sinó de l’atracció. - Magnitud Fonamental i Escalar - Magnitud Derivada i Vectorial - Unitat (SI) Kg - Unitat (SI) N Dr. Pere Panisello Tafalla 72 2.3.3.1. Lleis clàssiques del moviment. 1ra llei (Inèrcia). 2a llei (Fonamental). 3a llei (acció-reacció). Quantitat de moviment, moment lineal, Ímpetu (p). FORÇA: Magnitud física que medeix la intensitat de la variació de moment lineal entre 2 partícules o sistema de partícules.  = m.a “La Força neta sobre un cos és igual a la variació de la seva quantitat de moviment cada segon”. CANTIDAD DE MOVIMIENTO Dr. Pere Panisello Tafalla 83 6  10/10/2024 2.3.3.1. Lleis clàssiques del moviment. 1ra llei (Inèrcia). 2a llei (Fonamental). 3a llei (acció-reacció). Quantitat de moviment, moment lineal, Ímpetu (p). p=mv Principi de conservació de la quantitat de moviment. La quantitat de moviment d’un sistema físic és constant (excepte quan actuï una força exterior). ptotal = Σ m vi = p A+ pB + pC….= constant ∆ ptotal (desprès – abans) = 0 El ímpetu total d’un sistema aïllat:  p = constant 2000 € ∆p=0 Dr. Pere Panisello Tafalla 85 2.3.3.1. Lleis clàssiques del moviment. 1ra llei (Inèrcia). 2a llei (Fonamental). 3a llei (acció-reacció). Quantitat de moviment, moment lineal, Ímpetu (p). p=mv Dr. Pere Panisello Tafalla 86 7  10/10/2024 2.3.3.1. Lleis clàssiques del moviment. 1ra llei (Inèrcia). 2a llei (Fonamental). 3a llei (acció-reacció). Quantitat de moviment, moment lineal, Ímpetu (p). p=mv Quantitat de moviment total d’un sistema aïllat: p = constant ∆ p=0 Quantitat de mov després – quantitat de mov abans =0 Quant mov després =Quant mov abans Dr. Pere Panisello Tafalla 87 2.3.3.1. Lleis clàssiques del moviment. 1ra llei (Inèrcia). 2a llei (Fonamental). 3a llei (acció-reacció). IMPULS (I) Força aplicada sobre un cos durant un període de temps determinat. I = F ∆t Unitat SI: = N.s (Newton x segon) F ∆t = ∆ p total Relació entre Impuls i increment de Quantitat de moviment I =∆ ptotal Dr. Pere Panisello Tafalla 90 8  10/10/2024 2.3.3.1. Lleis clàssiques del moviment. 1ra llei (Inèrcia). 2a llei (Fonamental). 3a llei (acció-reacció). 1ª Llei.-Principi de la inèrcia “Tot cos lliure, sobre el qual no actua cap força, manté el seu estat de moviment, ja sigui en repòs, o ja sigui en moviment rectilini uniforme” 2ª Llei.-Llei Fonamental de la dinàmica “La Força neta que pateix un cos i la seva acceleració són proporcinals, i la constant de proporcionalitat és la massa del cos” “La Força neta sobre un cos és igual a la variació de la seva quantitat de moviment cada segon”. 3ª llei.-Llei d'acció i reacció “Sempre que un cos exerceix una força sobre un altre (acció), aquest segon cos exerceix una força igual i de sentit contrari sobre el primer (reacció)” Dr. Pere Panisello Tafalla 95 2.4. Energia. Treball. Potència. 103 http://www.lamanzanadenewton.com/materiales/fisica/lmn_fis_esq01.html 9  10/10/2024 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/units.html#unit 104 2.1.1 Conceptes generals de la mecànica i Biomecànica. Classificació. Definició Definició Esforços 4 Propietats Mecànica Gasos FORÇA Moment FORÇA Líquids Equilibri Estàtica estàtic Cinètica Centre Gravetat Rígids Centre Masses Sòlids Dinàmica Lleis Fonamentlas del moviment Cinemàtica 1ª Inèrcia Deformables 2ª Fonamental (p) Posició (quantitat mov, impuls) Trajectòria 3ª Acció-Reacció Desplaçament Energia. Treball, Potència Dr. Pere Panisello Tafalla 105 JEDI 10