Elastica Por Flexión
Páginas: 6 (1273 palabras)
Publicado: 18 de noviembre de 2012
PRÁCTICA 3: ELASTICIDAD POR FLEXIÓN
1. INTRODUCCIÓN:
Nuestro objetivo en esta práctica será determinar el módulo de Young de una varilla metálica. Para ello primero hemos de recordar unas bases teóricas:
Un gran número de materiales son elásticos, esto significa que sufren deformaciones de sus características geométricas cuando se les somete a accionesdeformadoras, retornando a sus dimensiones originales cuando cesa la aplicación de dicha acción deformadora.
En general, puede señalarse que en el comportamiento de un material calificable como elástico pueden distinguirse tres regiones, en función de la intensidad y/o duración de la acción deformadora a la que se somete:
• La región subelástica que es aquella en la que o bienno se observa deformación geométrica alguna en el material, a pesar de someterlo a acciones cada vez más intensas, o bien entre ambas magnitudes no puede establecerse una dependencia lineal.
• La región elástica que es caracterizada por la existencia de una relación directamente proporcional entre la causa (acción deformadora) y el efecto producido (deformación), cesando éste últimocuando desaparece la causa. El máximo esfuerzo al que puede someterse un material sin que deje de comportarse elásticamente se denomina límite de elasticidad.
• La región plástica. En ella la deformación producida ya no tiene una dependencia lineal con la acción deformadora, ni desaparece totalmente al cesar ésta, sino que el material queda afectado por una deformación residual. Sia un material que se comporta de forma plástica se le incrementa la intensidad de la acción deformadora por encima de un determinado valor que caracteriza su límite de carga, se produce la fractura del mismo. Decir que todo esto es estrictamente válido para acciones deformadoras no excesivamente prolongadas en el tiempo. En el caso contrario podría producirse una fatiga elástica, lo que conduciráa un comportamiento catalogable como plástico o incluso podría llegar a fracturarse el material.
Centrándonos en la región de comportamiento elástico vemos que puede establecerse una proporcionalidad directa entre la deformación producida y la acción deformadora aplicada. Esto es:
[pic]
Donde [pic] será la deformación producida (bien seapor alargamiento, contracción, torsión o compresión), D será la acción deformadora aplicada y C la constante de proporcionalidad que dependerá de las características geométricas del material (grosor, longitud…) así como de sus características elásticas a través del módulo de Young (E).
En el caso particular de experiencias por flexión, la deformación producida se denomina flecha (S)y la acción deformadora es la fuerza (F) con la que actúa sobre el material, de forma que la ecuación anterior puede reescribirse como:
[pic]
En el supuesto de que el material utilizado sea homogéneo y de geometría paralepipédica, cuyas dimensiones entre los puntos de apoyo sean L, b y d (longitud, anchura y grosor, respectivamente) y estésometido a experiencia de flexión central, la segunda ecuación propuesta puede expresarse de la siguiente forma:
[pic]
2. PROCEDIMIENTO:
Para el desarrollo de esta práctica se dispone de una varilla metálica homogénea de dimensiones siguientes:
L[pic] (44,6[pic]0,1) cm, entre puntos de apoyob[pic](29,30[pic]) mm
d[pic](1,60[pic]0,05) mm
y de un conjunto de pesas con las que podemos ir progresivamente cargando la varilla por su punto medio para registrar la deformación (flecha) producida.
En primer lugar se irán colocando masa crecientes, leyendo en cada caso la flecha producida. Previamente, existirá un rango de masas para las que sus respectivos pesos no produzcan...
1. INTRODUCCIÓN:
Nuestro objetivo en esta práctica será determinar el módulo de Young de una varilla metálica. Para ello primero hemos de recordar unas bases teóricas:
Un gran número de materiales son elásticos, esto significa que sufren deformaciones de sus características geométricas cuando se les somete a accionesdeformadoras, retornando a sus dimensiones originales cuando cesa la aplicación de dicha acción deformadora.
En general, puede señalarse que en el comportamiento de un material calificable como elástico pueden distinguirse tres regiones, en función de la intensidad y/o duración de la acción deformadora a la que se somete:
• La región subelástica que es aquella en la que o bienno se observa deformación geométrica alguna en el material, a pesar de someterlo a acciones cada vez más intensas, o bien entre ambas magnitudes no puede establecerse una dependencia lineal.
• La región elástica que es caracterizada por la existencia de una relación directamente proporcional entre la causa (acción deformadora) y el efecto producido (deformación), cesando éste últimocuando desaparece la causa. El máximo esfuerzo al que puede someterse un material sin que deje de comportarse elásticamente se denomina límite de elasticidad.
• La región plástica. En ella la deformación producida ya no tiene una dependencia lineal con la acción deformadora, ni desaparece totalmente al cesar ésta, sino que el material queda afectado por una deformación residual. Sia un material que se comporta de forma plástica se le incrementa la intensidad de la acción deformadora por encima de un determinado valor que caracteriza su límite de carga, se produce la fractura del mismo. Decir que todo esto es estrictamente válido para acciones deformadoras no excesivamente prolongadas en el tiempo. En el caso contrario podría producirse una fatiga elástica, lo que conduciráa un comportamiento catalogable como plástico o incluso podría llegar a fracturarse el material.
Centrándonos en la región de comportamiento elástico vemos que puede establecerse una proporcionalidad directa entre la deformación producida y la acción deformadora aplicada. Esto es:
[pic]
Donde [pic] será la deformación producida (bien seapor alargamiento, contracción, torsión o compresión), D será la acción deformadora aplicada y C la constante de proporcionalidad que dependerá de las características geométricas del material (grosor, longitud…) así como de sus características elásticas a través del módulo de Young (E).
En el caso particular de experiencias por flexión, la deformación producida se denomina flecha (S)y la acción deformadora es la fuerza (F) con la que actúa sobre el material, de forma que la ecuación anterior puede reescribirse como:
[pic]
En el supuesto de que el material utilizado sea homogéneo y de geometría paralepipédica, cuyas dimensiones entre los puntos de apoyo sean L, b y d (longitud, anchura y grosor, respectivamente) y estésometido a experiencia de flexión central, la segunda ecuación propuesta puede expresarse de la siguiente forma:
[pic]
2. PROCEDIMIENTO:
Para el desarrollo de esta práctica se dispone de una varilla metálica homogénea de dimensiones siguientes:
L[pic] (44,6[pic]0,1) cm, entre puntos de apoyob[pic](29,30[pic]) mm
d[pic](1,60[pic]0,05) mm
y de un conjunto de pesas con las que podemos ir progresivamente cargando la varilla por su punto medio para registrar la deformación (flecha) producida.
En primer lugar se irán colocando masa crecientes, leyendo en cada caso la flecha producida. Previamente, existirá un rango de masas para las que sus respectivos pesos no produzcan...
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