Formulari Complet de Física i Conceptes Clau d'Enginyeria
Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Física
Escrito el en catalán con un tamaño de 7,85 KB
Física: Fórmules i Conceptes Fonamentals
Cinemàtica: Estudi del Moviment
- Moviment Rectilini Uniforme (MRU):
Posició: x = x₀ + v · t
- Moviment Rectilini Uniformement Accelerat (MRUA):
Posició: x = x₀ + v₀ · t + ½ · a · t²
Velocitat: v = v₀ + a · t
- Tir Vertical: (Considerant g negatiu si y és positiu cap amunt)
Posició: y = y₀ + v₀ · t - ½ · g · t²
Velocitat: v = v₀ - g · t
- Moviment Parabòlic:
- Eix X (MRU):
Posició: x = x₀ + vₓ · t (on vₓ = v₀ · cos(α))
- Eix Y (MRUA):
Posició: y = y₀ + v₀ᵧ · t - ½ · g · t² (on v₀ᵧ = v₀ · sin(α))
Velocitat: vᵧ = v₀ᵧ - g · t
Per trobar el temps de vol quan vᵧ=0 o y=0, s'aplica la fórmula de y.
- Eix X (MRU):
- Unitats del Moviment Rectilini:
- Posició: x (metres, m)
- Velocitat: v (metres/segon, m/s)
- Temps: t (segons, s)
- Acceleració: a (metres/segon², m/s²)
Dinàmica: Estudi de les Forces
- Segona Llei de Newton:
Sumatori de Forces: ΣF = m · a (on m és la massa)
- Pes:
Pes (Newtons, N): P = m · g (on g ≈ 9.8 m/s²)
- Anàlisi de Forces en Diferents Casos:
- Cas 1: Cos en repòs (Equilibri):
ΣF = m · a = 0
Força Normal (N) - Pes (P) = 0 → N = P
Càlcul del Pes: P = m · g
- Cas 2: Cos en moviment:
- Eix X: Força aplicada (F) - Força de fregament (Ff) = m · a (on Ff = μ · N, amb μ com a coeficient de fregament, p. ex., 0.1)
- Eix Y: Força Normal (N) - Pes (P) = m · aᵧ (si aᵧ = 0, llavors N = P)
- Cas 1: Cos en repòs (Equilibri):
- Politges: (Considerant dos cossos connectats per una politja)
- Cos 1: P₁ - T = m₁ · a
- Cos 2: T - P₂ = m₂ · a
- Pla Inclinat:
- Sense Fregament:
- Eix X: Component del Pes en X (Px) = m · a → m · g · sin(α) = m · a
- Eix Y: Força Normal (N) - Component del Pes en Y (Py) = 0 → N = Py → N = m · g · cos(α)
- Amb Fregament:
- Eix X: Px - Força de fregament (Ff) = m · a
- Eix Y: N - Py = 0 → N = Py → N = m · g · cos(α)
- La força de fregament (Ff) es calcula com μ · N.
- Sense Fregament:
Treball, Energia i Potència
- Treball (W):
Unitat: Joules (J)
Fórmula: W = F (N) · d (desplaçament en m) · cos(α)
Treball Total: Wtotal = Wf + Wp + WN + WFf (Exemple: Wf = F · d · cos(α))
- Energia:
Equivalència: 1 caloria = 4.18 Joules
- Energia Cinètica (Ec):
Unitat: Joules (J)
Fórmula: Ec = ½ · m (kg) · v² (m/s)²
- Energia Potencial (Ep):
Unitat: Joules (J)
Fórmula: Ep = m · g · h (alçada en m)
- Energia Mecànica (Em):
Energia Total: Em = Ec + Ep
- Energia Cinètica (Ec):
- Potència (P):
Unitat: Watts (W)
Fórmula: P = W / t = E (J) / t (s)
- Rendiment (η):
Equivalència: 1 CV (cavall de vapor) = 735 W
Fórmula: η = (Pútil / Pabsorbida) · 100 = (Eútil / Eabsorbida) · 100 = (Wútil / Wabsorbida) · 100
Interacció de Forces
- Força Resultant (Fr):
Per a forces perpendiculars: Fr = √(Fₓ² + Fᵧ²)
- Forces no concurrents:
Forces les línies d'acció de les quals no es tallen en un mateix punt.
Gestió Industrial i Enginyeria
Mètodes de Gestió de la Producció
- Mètode Clàssic: Utilitzat per a mètodes científics i demanda contínua de productes.
- Mètode MRP (Material Requirements Planning): Basat en una previsió de vendes.
- Mètode JIT (Just In Time): S'utilitza per reduir costos superflus i mantenir estocs mínims.
- Mètode TOC (Theory of Constraints): Tot es regeix pel que costa més de fer (el "coll d'ampolla").
- PERT (Program Evaluation and Review Technique): S'utilitza per a grans obres o projectes, amb una aplicació menys freqüent.
Funcions Empresarials Clau
- R+D+I (Recerca, Desenvolupament i Innovació): Responsables d'inventar productes i buscar processos productius més barats. Són els únics que poden abaratir els productes.
- Màrqueting: Responsables de millorar la imatge de l'empresa.
- TQC (Total Quality Control): Controla tots els departaments de l'empresa; és multiplicatiu i acumulatiu.
Definicions Fonamentals de Física
- Energia: Capacitat que tenen els cossos per realitzar treball.
- Força: Allò que, aplicat sobre un cos, el deforma o modifica el seu estat de moviment.
- Newton (unitat de força): Força que cal aplicar a un cos de massa 1 kg perquè adquireixi una acceleració d'un metre per segon quadrat (1 m/s²).
Components i Conceptes de Reactors Nuclears
- Barres de control: Regulen el nombre de fissions a l'interior del nucli per unitat de temps.
- Refrigerant: Evita el sobreescalfament i transporta la calor generada al nucli.
- PWR (Pressurized Water Reactor): Reactor d'aigua a pressió, amb aigua en ebullició i un circuit de refrigeració.
Contaminació Ambiental
- Tipus de contaminació: Tèrmica, Acústica, Radioactiva (emissions i residus).
Central Tèrmica: Conversió Energètica
Energia Química (Combustió) → Energia Tèrmica (Caldera) → Energia Cinètica (Vapor) → Energia de Rotació (Turbina) → Energia Elèctrica (Alternador)
Components Clau de Centrals Elèctriques
- Condensador: Torna el vapor a l'estat líquid, augmentant el rendiment termodinàmic.
- Equip elèctric: Alternador, transformador, parc de distribució.
- Centrals de generació (Cogeneració): S'utilitza la calor residual per a l'obtenció d'aigua calenta per a calefacció.
- Reactor (nuclear): Produeix i controla les reaccions en cadena.
Assajos de Materials i Propietats Mecàniques
- Assaig de Brinell: Relació entre la força aplicada i l'àrea que queda marcada.
- Duresa: Resistència d'un material a ser ratllat o penetrat.
- Assaig de Resiliència: Energia necessària per trencar un material amb un sol cop.
- Resistència a la Fatiga: Amplitud de l'esforç que provoca el trencament després d'un nombre determinat de cicles.
Circuit Elèctric Bàsic
Llei d'Ohm: R = V / I