tema 1 estructures i esforços

Objectius

Identificar les forces que actuen sobre construccions i objectes senzills, així com el tipus d’esforç que produeixen.
Relacionar les propietats mecàniques dels materials i la forma dels elements resistents amb els esforços que han de suportar.
Descriure i interpretar solucions constructives amb estructures.
Fer construccions simples d’estructures i avaluar-ne la resistència a les diferents classes d’esforços.

Explicar els avantatges de la simulació digital d’estructures i valorar l’ús d’aquesta eina informàtica.

 1 Forces

Observa amb atenció les tres imatges que es mostren a continuació: un veler, una persona aixecant uns pesos i una cascada d’aigua. Hi trobes alguna relació entre aquestes imatges?

Fig.1.1 Vaixell de vela

Fig.1.2 Persona aixecant pesos.

Fig.1.3 Cascada d’aigua

Fixa’t que en totes tres imatges hi actuen   forces. La força del venten el vaixell de vela; la força musculardel nostre propi cos per aixecar els pesos, i la força de la gravetatper fer caure l’aigua per la cascada.

La unitat de força en el sistema internacional és el   newton(N).

Nosaltres utilitzem forces constantment. Fem força, per exemple, quan aguantem o aixequem un cos, l’empenyem per desplaçar-lo o bé quan intentem deformar-lo. Però què és una força? Com podem definir-la?

Una   forçaés un acció capaç de produir una deformació en un cos o modificar-ne l’estat de repòs o de moviment.

Fig.1.4 Per deformar o donar forma a la plastilina cal aplicar-hi una força.

Fig.1.5 Per moure una bicicleta cal fer força.

Fig.1.6 L’imant fa una força d’atracció sobre les boles d’acer.

De fet, les forces no es poden veure, però sí que podem observar o notar-ne els efectes. Normalment, aquests efectes es produeixen per contacte entre dos cossos, però també es poden originar a distància, com passa amb la força magnèticaen els imants o la força gravitatòria.
Per indicar com actua una força sobre un cos fem servir un   vector, que és una representació geomètrica semblant a una fletxa. La seva longitud mostra el valor de la força; l’orientació del segment indica la direcció amb què actua i la punta de la fletxa n’assenyala el sentit.