2 INTRODUCCI N En el siguiente reporte de investigaci n se detalla los temas correspondientes a la unidad 4 de f sica en los que se describen temas ya vistos con anterioridad como lo es la ley de hooke

1. 2 INTRODUCCIÓN En el siguiente reporte de investigación se detalla los temas correspondientes a la unidad 4 de física en los que se describen temas ya vistos con anterioridad como lo es la ley de hooke, los esfuerzos mecánicos, las vigas, y la clasificación de columnas cada tema con su respectivo ejemplo para ser mas explicito y fácil de entender.  Los temas que se describirán a continuaciónson los siguientes: esfuerzo y deformación debido a cargas externas: esfuerzos mecánicos y térmicos ley de hooke  Vigas con dos apoyos cargadas e puntos con cargar uniformes, vigas hiperestatias y vigas cantiliver  Clasificación de columnas
2. 3. 3 TEMA 4.1. ESFUERZO Y DEFORMACIÓN DEBIDO A CARGAS EXTERNAS, ESFUERZOS MECÁNICOS, TÉRMICOS Y LEY DE HOOKE. En general un esfuerzo es el resultado dela división entre una fuerza y el área en la que se aplica. Se distinguen dos direcciones para las fuerzas, las que son normales al área en la que se aplican y las que son paralelas al área en que se aplican. Si la fuerza aplicada no es normal ni paralela a la superficie, siempre puede descomponerse en la suma vectorial de otras dos que siempre resultan ser una normal y la otra paralela. Losesfuerzos con dirección normal a la sección, se denotan como σ (sigma) y representa un esfuerzo de tracción cuando apunta hacia afuera de la sección, tratando de estirar al elemento analizado. En cambio, representa un esfuerzo de compresión cuando apunta hacia la sección, tratando de aplastar al elemento analizado. El esfuerzo con dirección paralela al área en la que se aplica se denota como τ (tau) yrepresenta un esfuerzo de corte. Este esfuerzo, trata de cortar el elemento analizado, tal como una tijera cuando corta papel, uno de sus filos mueven el papel hacia un lado mientras el otro filo lo mueve en dirección contraria resultando en el desgarro del papel a lo largo de una línea. Las unidades de los esfuerzos son las mismas que para la presión, fuerza dividida por área, se utilizan confrecuencia : MPa, psia, kpsia, kg/mm2, kg/cm2. Así, los principales ESFUERZOS MECÁNICOS se pueden enlistar como sigue: Tracción: Esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo, aumentando su longitud y disminuyendo su sección. Compresión: Esfuerzo a que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan ensentido opuesto, y tienden a comprimirlo, disminuyendo su longitud y aumentando su sección. Flexión: Esfuerzo que tiende a doblar el objeto. Las fuerzas que actúan son paralelas a las superficies que sostienen el objeto. Siempre que existe flexión también hay esfuerzo de tracción y de compresión. Cortadura: esfuerzo que tiende a cortar el objeto por la aplicación de dos fuerzas en sentidoscontrarios y no alineados. Se encuentra en uniones como: tornillos, remaches y soldaduras. Torsión: esfuerzo que tiende a retorcer un objeto por aplicación de un momento sobre el eje longitudinal. Las propiedades mecánicas de la materia son la elasticidad, la compresión y la tensión. Definimos a un cuerpo elástico, como aquel que recobra su tamaño y forma original
3. 4. 4 cuando deja de actuar sobre éluna fuerza deformante. Las bandas de hule, las pelotas de golf, los trampolines, las camas elásticas, las pelotas de fútbol y los resortes son ejemplos comunes de cuerpos elásticos. Para todos los cuerpos elásticos, conviene establecer relaciones de causa y efecto entre la deformación y las fuerzas deformantes. Considere el resorte de longitud 1 de la figura siguiente. Podemos estudiar suelasticidad añadiendo pesas sucesivamente y observando el incremento de su longitud. Una pesa de 2 N alarga el resorte 1 cm, una pesa de 4 N alarga el resorte 2 cm y una pesa de 6 N alarga el resorte 3 cm. Es evidente que existe una relación directa entre el estiramiento del resorte y la fuerza aplicada. Las propiedades mecánicas de la materia son la elasticidad, la compresión y la tensión. Definimos a un...