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.

  • 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)
  • 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 · am · g · sin(α) = m · a
      • Eix Y: Força Normal (N) - Component del Pes en Y (Py) = 0 → N = PyN = m · g · cos(α)
    • Amb Fregament:
      • Eix X: Px - Força de fregament (Ff) = m · a
      • Eix Y: N - Py = 0 → N = PyN = m · g · cos(α)
      • La força de fregament (Ff) es calcula com μ · N.

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

  • 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

Entradas relacionadas: