Posts Tagged “fonaments físics”

La mecànica és la branca de la física que estudia el moviment i la seua relació amb les causes que l’originen. La cinemàtica és la branca de la mecànica que estudia les característiques del moviment sense considerar les causes que l’originen (és a dir, les forces). La dinàmica és la branca de la mecànica que estudia la relació del moviment amb la força i la massa.

En aquest tema posarem les bases per a entendre el concepte d’equilibri estàtic com a un cas particular de la dinàmica. És molt important per a l’edificació l’estudi de les forces i els moments necessaris perquè els cossos molt amples romanguen estàtics. Per exemple, els cables que suporten un pont han de tindre la resistència adequada, les grues que aixequen un pes han de dissenyar-se perquè no es tomben, etc. Les causes de les interaccions entre els cossos es descriuen mitjançant forces.

Les lleis de Newton relaciones les forces que els cossos exerceixen entre ells, i també relacionen els canvis en el moviment d’un objecte amb les forces que hi actuen. Aquestes lleis són: la llei d’inèrcia, l’equació fonamental de la dinàmica i el principi d’acció i reacció. Cal assenyalar que el concepte de sistema de referència inercial és fonamental per a les lleis del moviment de Newton. Tant la primera com la segona llei de Newton són vàlides únicament en els sistemes de referència inercials. Per a la tercera llei de Newton cal entendre que les forces d’acció i reacció actuen sobre cossos diferents i, encara que són iguals i oposades, no s’equilibren. El pes, com a exemple de força de gran interés de l’enginyeria, és la força amb què la Terra atrau a un objecte.

L’aplicació de les lleis de Newton a la resolució de problemes d’estàtica és molt important, així com dibuixar correctament les forces que actuen sobre un cos (és a dir, el diagrama de sòlid lliure). Donat el caràcter vectorial de la força, aquest tema també revisa les operacions vectorials i les seues propietats i els conceptes de magnituds i unitats en física. S’acaba amb una breu descripció del tractament d’errors i xifres significatives.

Un document amb un resum del bloc temàtic de vectors lliscants es pot descarregar des de l’adreça electrònica del Repositori Institucional de la Universitat d’Alacant: http://rua.ua.es/dspace/handle/10045/19106. Una versió en castellà d’aquest bloc la podeu trobar ací.

Els vídeos descriuen les lleis de Newton i explica el significat de l’equació fonamental de la dinàmica, F = m·a.

Bibliografia

Rodes Roca, J. J., Durá Doménech, A. i Vera Guarinos, J., Fonaments físics de les construccions arquitectòniques (Publicacions de la Universitat d’Alacant, Alacant, 2011). Capítols 1 i 2.

Rodes Roca, J. J., Exercicis i problemes dels fonaments físics d’arquitectura. I. Vectors lliscants i geometria de masses (ECU, Alacant, 2009)

Tipler, P. A. i Mosca, G., Física per a la ciència i la tecnologia, Volum 1 (Reverté, Barcelona, 2010). Capítols 1, 4 i 12.

Comments Comments Off on Tema 1. Principis de mecànica general

Doncs sí, estimat alumnat. No només la mecànica és una part de la física fonamental per a l’edificació, sinò que n’hi ha altres com es demostrarà al llarg d’aquesta entrada. En primer lloc, s’ha de dir que el Codi Tècnic de l’Edificació (CTE) és el context on desenvolupareu el vostre treball i ací indicarem els fonaments físics que cal conèixer i aprendre.

Tot el desenvolupament legal el teniu en la pàgina web del Ministeri de Foment d’on podreu descarregar els documents per a poder consultar-los. Amb els Fonaments Físics de les Estructures hem tractat de transmetre-vos la importància de les lleis de la física, l’estimació dels errors en les magnituds i el càlcul dels esforços interns en elements estructurals. La fotografia següent ens porta al Reial Decret on s’aprovà el CTE, on podeu comprovar els requisits que s’han de complir referits a la seguretat estructural.

Els Fonaments Físics de les Instal·lacions tractaran els aspectes relacionats amb bona part de les exigències del CTE. En particular, s’assenyalaran els següents:

  • Mecànica de fluids i termodinàmica de l’aire per a les exigències bàsiques de salubritat (article 13: subministrament i evacuació d’aigües, protecció front a la humitat).
  • Acústica per a les exigències d’exigències bàsiques front al soroll (article 14).
  • Fotometria, energia solar, transferència de la calor, fonaments d’astronomia, il·luminació per a les exigències bàsiques d’estalvi d’energia (article 15: rendiment de les instal·lacions tèrmiques, eficiència energètica de les instal·lacions d’il·luminació, contribució solar d’aigua calenta sanitaria, energia fotovoltaica).
  • Dilatació tèrmica i esforços tèrmics per a les exigències bàsiques de seguretat estructural (article 10).
  • L’electromagnetisme per a conèixer el fonament de les instal·lacions elèctriques.

Per tant, caldrà posar tots els sentits en aquests continguts i aprendre els seus fonaments físics per a aplicar-los adequadament a l’aprenentatge d’altres assignatures del grau i al desenvolupament de la vostra professió. La següent fotografia ens porta a un llibre que s’utilitzava en la titulació d’Arquitectura Tècnica i Arquitectura.

Comments Comments Off on Física i Edificació? Perquè?