Elasticidad Propiedad De Los Materiales

ELASTICIDAD – PROPIEDAD DE LOS MATERIALES




1. PROPIEDAD DE LOS MATERIALES

Las propiedades de un material dependen de su composición y de su estructura interna. Los procesos internos que ocurren en los materiales cuando son sometidos a fuerzas resultan muy complejos. No obstante, se manifiestan en cambios de sus propiedades volumétricas, las cuales es posible medir físicamente.Es necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture.


El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada.


Hay tres formas principales enlas cuales podemos aplicar cargas: Tensión, Compresión y Cizalladura.



1.1 TIPOS DE FUERZAS O CARGAS APLICADAS A LOS MATERIALES.


a) FUERZA DE TENSIÓN.

Produce una elongación y una deformación positiva lineal (Fig. 1).

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Fig. 1 Elongación


Las líneas punteadas representan la forma antesde la deformación; las líneas sólidas representan el cuerpo depuse de la deformación.




b) FUERZA DE COMPRESIÓN.

Produce contracción y deformación lineal negativa (Fig. 2).

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Fig. 2 Contracción



c) CIZALLAMIENTO Y TORSION.

Representación esquemática de esfuerzo de cizalladura (Fig. 3) y representación esquemáticade deformación torsional producida por un torque T (Fig. 4).



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Fig.3 Cizalladura Fig. 4 Torsión


2. GRAFICA ESFUERZO DEFORMACION Y FRACTURA

La figura 5 muestra una representación grafica de la deformación en función de tensión para una barra sólida típica. Hasta el punto A del grafico la tensión esproporcional a la deformación.


Esto se conoce con el nombre de ley de Hooke. El punto B de la figura 5 es el límite elástico del material.


Si se alarga la barra por encima de este punto, no recupera su longitud original y se deforma permanentemente. Si la tensión a la que se somete el material es aun mayor, finalmente se rompe, como esta indicado en el punto C.[pic]
Fig. 5 Tensión en función de la deformación.


3 ELASTICIDAD

Toda la materia se caracteriza por la tendencia relativa a recuperarse de las deformaciones tales como un cambio de forma, de volumen o de ambos, como resultado de la aplicación de fuerzas. Esta propiedad, por medio de la cual la materia tiende a resistirse a las deformaciones y arecuperarse de ellas, se llama elasticidad.


1. TENSION O ESFUERZO

En la figura 6 a se muestra una barra sólida sometida a una tracción de fuerza F ejercida hacia la derecha y de una fuerza igual pero opuesta hacia la izquierda. En la figura 6b, se muestra un pequeño elemento de la barra de longitud L.


Como este elemento esta en equilibrio, las fuerzas que sobre el ejercenlos elementos adyacentes a su derecha deben ser iguales a las ejercidas por los elementos adyacentes a su izquierda.


Si el elemento no esta demasiado próximo al extremo de la barra, estas fuerzas se distribuirán uniformemente a toda la sección recta de la barra.


La fuerza por unidad de área que produce la deformación se llama esfuerzo y se expresa:




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Sus unidades son:

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Fig. 6a barra sometida a una fuerza Fig. 6b La fuerza por unidad de área
deformadora es la tensión [pic]


Las fuerzas a que se ve sometida la barra tienden a deformarla. El...