Conceptes Bàsics de Física: Força i Pressió
Què és la Força?
Força: és tota acció capaç de canviar l'estat de repòs o de moviment d'un cos, o bé de produir-hi alguna deformació. Les forces no es veuen, però se'n poden observar els efectes.
Unitat de Força: el Newton
La unitat de força és el Newton (N). Un newton és la força que, aplicada a un cos d'un quilo de massa, li comunica una acceleració d'un metre per segon al quadrat (1 m/s²).
Mesura de Forces: el Dinamòmetre
Per a mesurar forces s'utilitza el dinamòmetre, sovint dins d'un tub cilíndric calibrat.
La Llei de Hooke
Llei de Hooke: la força aplicada a una molla i l'allargament que produeix són directament proporcionals.
El Quilo-força (Unitat Antiga)
El Quilo-força: en la vida quotidiana, els valors de les forces s'acostumen a expressar en quilos. El quilo-força és una unitat que ja no s'utilitza en la ciència. La relació és: 1 kg ≈ 9,8 N.
Representació de Forces: el Vector
Les forces es representen mitjançant unes fletxes. Aquesta fletxa s'anomena vector.
Elements d'un Vector Força
Els elements d'una força (representada per un vector) són:
- Intensitat: és el valor numèric assignat a la força i es representa per la longitud del vector.
- Punt d'aplicació: és el punt on s'aplica la força i correspon a l'origen del vector.
- Direcció: pot ser vertical, horitzontal o inclinada, i correspon a la direcció del vector.
- Sentit: en la mateixa direcció sempre hi ha dos sentits oposats, indicats per la punta de la fletxa del vector.
Línia d'Acció de les Forces
Línia d'acció de les forces: és una recta sobre la qual es troba el vector que representa la força.
Composició de Forces i Resultant
Sobre un cos poden actuar dues o més forces simultàniament. La força total resultant s'anomena resultant i produeix el mateix efecte que totes elles juntes.
Pes i Gravetat
Pes: força amb què la Terra atrau un cos. La força d'atracció que la Terra exerceix sobre els cossos s'anomena gravetat i sempre va dirigida cap al centre de la Terra.
Centre de Gravetat
Centre de gravetat d'un cos: és el punt on s'aplica la resultant de tots els pesos de totes les partícules que el formen.
Què és la Pressió?
Pressió (P): és el quocient entre la força exercida sobre una superfície i l'àrea d'aquesta.
Unitat de Pressió: el Pascal
La unitat de pressió és el Pascal (Pa).
Pressió Atmosfèrica
Pressió atmosfèrica: la pressió que exerceix l'atmosfera sobre la superfície de la Terra i sobre tots els cossos.
Experiment de Torricelli
El físic italià Torricelli va dur a terme l'any 1643 una experiència per a determinar el valor de la pressió atmosfèrica.
Altres Unitats de Pressió
Hi ha altres unitats de pressió i relacions entre elles. A pressions més baixes tenim les depressions.
Mesura de la Pressió: Baròmetres
Els baròmetres són aparells que s'utilitzen per a mesurar la pressió atmosfèrica. N'hi ha dos tipus principals:
- De mercuri: tenen una escala on es llegeix directament l'altura del mercuri en el tub.
- Aneroides: és una capsa metàl·lica que, quan varia la pressió exterior, es deforma i la deformació és indicada per una agulla.