Guia tècnica de referència: dinàmica, fricció, palanques, rampes, politges i premses hidràuliques.
Atracció gravitatòria que la Terra exerceix sobre una massa en repòs. La gravetat local estàndard és $g = 9{,}8\text{ N/kg}$.
$P$: pes en newtons ($\text{N}$), $m$: massa en quilograms ($\text{kg}$), $g = 9{,}8\text{ N/kg}$.
Relació fonamental entre la força aplicada a un cos rígid i l'acceleració lineal que aquest adquireix.
$F$: força en newtons ($\text{N}$), $m$: massa en $\text{kg}$, $a$: acceleració en $\text{m/s}^2$.
Força resistent que s'oposa al lliscament de dues superfícies en contacte. Depèn de la rugositat ($\mu$) i de la força normal ($N$).
$\mu$: coeficient adimensional de fregament, $N$: força normal perpendicular en newtons ($\text{N}$).
Quan sobre una peça o carretó actuen la tracció d'un motor i el fre del fregament en sentits oposats:
Si $F_{\text{motor}} > F_{\text{freg}}$, hi ha acceleració. Si són iguals, el moviment és a velocitat constant.
Equilibri estàtic de moments respecte al fulcre o punt de recolzament central.
$F_1$: força motora ($\text{N}$), $d_1$: braç de força ($\text{m}$), $R$: resistència ($\text{N}$), $d_2$: braç de càrrega ($\text{m}$).
Guany mecànic aconseguit allargant la distància de pujada ($L$) respecte a l'alçada vertical útil ($h$).
$P$: pes vertical de la càrrega ($\text{N}$), $h$: desnivell ($\text{m}$), $L$: llargada de la rampa ($\text{m}$).
Distribució del pes total entre els trams de cable o cadena que subjecten directament el ganxo mòbil de taller.
$P$: pes de la peça a suspendre ($\text{N}$), $n$: nombre de trams de corda actius que sostenen el bloc mòbil.
La pressió d'un fluid tancat es transmet íntegrament en totes direccions. Permet multiplicar la força pel quocient d'àrees.
$A_1, A_2$: àrees dels èmbols ($\text{cm}^2$ o $\text{m}^2$). $F_1$: força al pedal/manxa; $F_2$: força d'elevació del vehicle.
Valors pràctics del coeficient de fregament per lliscament sec i lubricat habituals en mecànica i transports:
| Materials en contacte | Estat de la superfície | Coeficient aproximat ($\mu$) | Comportament mecànic |
|---|---|---|---|
| Cautxú del pneumàtic sobre quitrà | Asfalt sec i net | 0{,}80 | Màxima adherència per a frenada i arrencada segura. |
| Cautxú sobre quitrà humit / mullat | Pluja o aigua | 0{,}50 | Disminució d'un 37% de l'adherència: augment de la distància de frenada. |
| Pneumàtic sobre placa de gel (Cerdanya) | Gel a 0 °C | 0{,}10 | Pèrdua quasi total de control; necessitat de cadenes o claus. |
| Acer sobre acer amb pel·lícula de greix | Lubricat a fons | 0{,}05 | Ideal per a coixinets i guies de màquines eina. |
| Metall (fons de màquina) sobre terra de fusta | Sec i sense polir | 0{,}35 | Fregament intermedi per arrossegar caixes o bancs de treball. |
| Sola de cautxú sobre terra de formigó polit | Paviment de taller sec | 0{,}60 | Subjecció segura de l'operari sense risc de lliscada. |
| Gènere de palanca | Esquema de posicions | Avantatge mecànic | Eines i exemples al taller |
|---|---|---|---|
| 1r Gènere (Inter-suport) | Fulcre al mig: $\text{Força} \longleftrightarrow \mathbf{Fulcre} \longleftrightarrow \text{Resistència}$ | Variable: si $d_1 > d_2$, multiplica la força. | Peu de cabra, tenalles de tall, tisores de xapa, balança. |
| 2n Gènere (Inter-resistent) | Resistència al mig: $\mathbf{Fulcre} \longleftrightarrow \text{Resistència} \longleftrightarrow \text{Força}$ | Sempre multiplica la força ($d_1 > d_2$ sempre). | Carretó d'obra, trencanous, cisalla de banc de guillotina. |
| 3r Gènere (Inter-potent) | Força motora al mig: $\mathbf{Fulcre} \longleftrightarrow \text{Força} \longleftrightarrow \text{Resistència}$ | Redueix força però guanya velocitat i precisió. | Pinces de subjecció fina, braç d'un operari, pala de terra. |