BIOELASTICIDAD

BIOELASTICIDAD

BIOELASTICIDAD
Propiedad de cambiar de forma cuando actúa una
fuerza de deformación sobre un objeto, y el objeto
regresa a su forma original cuando cesa la
deformación.
Si se estira o se comprime más allá de
Limite elástico
cierta cantidad, ya no regresa a su
estado
original,
y
permanece
deformado.
Cuando se tira o se estira algo se dice que está en
tensión (largas y delgadas).Cuando se aprieta o se comprime algo se dice que
está en compresión (cortas y gruesas).

Esfuerzo
Definición

Es la fuerza externa
que actúa sobre un
cuerpo por unidad de
área de sección
transversal, es decir,
se aplica al material
por fuerzas externas

se expresa
Magnitud
Tensorial

N/m2 o en Pascal
(Pa)

donde:
•o= esfuerzo
•F=fuerza
•A =área

Clasificación
Tensor
Si T>0 (hacia fuera delcuerpo)
Si T<0 (hacia dentro del cuerpo)

F

Comprensor
fuerza de tracción
fuerza de compresión

W
F

W
Tensión

Compresión

Deformación
Cambio
Cambioen
enlongitud
longitud
Deformación=
Deformación=------------------------------------------------------Longitud
Longitudoriginal
original

Es el cambio del tamaño y la forma de un
cuerpo debido a la aplicación de una o
más fuerzas sobre el mismo.

TIPOSDE DEFORMACIÓN

Deformación
(visco) plástica o
irreversible

Deformación
elástica o reversible

Deformación en que el
material no regresa a su
forma original después de
retirar
la
carga
aplicada.

Deformación en la que el
cuerpo recupera su forma
original al retirar la fuerza que
le provoca dicha deformación

Flexión

TENSIÓN

TENSIÓN

COMPRENSIÓN

Torsión

MODULOS

YOUNG

VOLUMÉTRICOCIZALLADURA

TORSIÓN

Módulo de Young
• Para materiales cuya longitud es mucho mayor
que el ancho o espesor, se tiene preocupación
por el módulo longitudinal de elasticidad, o
módulo de Young (Y).
• Cuando producimos un estiramiento de la barra,
mediante
la
aplicación
de
una
fuerza,
experimentalmente se observa que la deformación
es proporcional al esfuerzo.

esfuerzo longitudinal
Módulo de Young deformación longitudinal

Esfuerzo Y (Deformación )

F
L
Y
A
Lo
• Donde, Y es el módulo elástico, llamado módulo de Young. Se
utiliza tanto para tracción como para compresión.
• En la mayoría de los materiales el módulo de Young para
tracción, tiene el mismo valor que en compresión.
• Para materiales biológicos, el módulo de Young para tracción de
un hueso, es diferente al valor para compresión.
•Tener en cuenta que la fuerza aplicada es perpendicular a la
sección transversal.

Módulo de Cizalladura
• Cuando producimos un desplazamiento de planos paralelos
en la dirección de la fuerza aplicada, experimentalmente se
observa que la deformación es proporcional al esfuerzo.
Matemáticamente
Esfuerzo G (Deformación )

F
x
G
A
h
Donde, G es
Cizalladura.

el

módulo

elástico,

llamadomódulo

de

Tener en cuenta que la fuerza aplicada es paralela al área en
cuestión.

Módulo de Torsión
La torsión es un fenómeno
típico de cizalladura. Se
produce una deformación
cuando se aplica un par de
fuerzas (F, en la parte
superior de la barra y la
sección inferior de la barra
está fija.

Módulo Volumétrico
• Si un cuerpo se somete a iguales esfuerzos de
tracción o compresión por todos loslados,
entonces el cuerpo sufrirá deformación
V
volumétrica.

p B

• donde, B es el módulo volumétrico.

Vo

Deformación Elástica:
Ley de Hooke
Ley fundamental de la elasticidad
1660 por Robert Hooke
formulada
Un cuerpo elástico se estira de forma proporcional a la fuerza que se
ejerce sobre él
invención del resorte helicoidal o muelle.
Todos los cuerpos que cumplen con esta ley serándenominados
cuerpos elásticos y los
que no, cuerpos inelásticos.

BIOELASTICIDAD

MUSCULOS

HUESOS

VASOS
SANGUINEOS

EN MUSCULOS
•

•

•

Desde el punto de vista mecánico, la
actividad del músculo se puede poner de
manifiesto por un acortamiento, por el
desarrollo de fuerza de tracción o por
ambas cosas. Este proceso recibe el
nombre de contracción muscular, y el
pasaje del estado de actividad al de...