elementos sometidos a tension

ELEMENTOS SOMETIDOS A TENSION

INTRODUCCION
También conocido como módulo elástico longitudinal es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza. Este comportamiento fue observado y estudiado por el científico inglés ThomasYoung. La relación entre el esfuerzo σ y la deformación unitaria δ queda establecida por la leyde Hooke que toma la forma Donde E es el módulo deYoung. Esta es unaconstante propia del material
OBJETIVOS
Determinar el modulo de Young de un alambre con un área transversal constante.
Hallar la grafica de comportamiento de deformación del material dicho.
MATERIALES
Equipo de demostración del modulo de elasticidad.
Porta masas
Masa de 500,1500,2000 y 5000 gr
Calibrador vernier o tornillomicrométrico
Fluxómetro
Desarmador
Alicate

MARCO TEORICO
El módulo de Young o módulo elástico longitudinal es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza.
Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una constanteindependiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico.
Deformación específica:
ε = Δl/l Δl: elongación
l: longitud origina
acortamiento ε < 0
alargamiento ε > 0
Dentro del límite de proporcionalidad (σ p), el módulo de elasticidad de un material dado es constante, dependiendo solo de la naturaleza del material.

De 0 hasta a,se llama recta de Hooke. Sinembargo hasta b inclusive, cuando descargamos la pieza recupera su longitud original (entre 0 y b, el material es elástico).
Modulo de Young: es la constancia de la relación entre tensiones y deformación específica.
E = σ / ε = constante
Esta relación es la expresión analítica de la ley de Hooke
Módulo de elasticidad
Zona 2: Fluencia
Zona 3: Deformación Plástica
Zona 4: Estricción
En nuestroestudio sobre el módulo elástico nos centraremos en la zona 1. En esta zona, si se retirase la carga el material volvería a su longitud inicial. Además las tensiones son proporcionales a los alargamientos El módulo de elasticidad, también denominado módulo de Young, es un parámetro que se obtiene empíricamente a partir de un ensayo denominado ensayo a tracción.
En caso de que tengamos un materialelástico lineal e isótropo, el módulo de Young calculado en el ensayo a tracción también resulta válido para los casos en que haya compresión.
El ensayo a tracción estudia el comportamiento de un material sometido a un esfuerzo de tracción progresivamente creciente, ejercido por una maquina apropiada, hasta conseguir la rotura. El ensayo se efectúa sobre una probeta normalizada, marcada contrazos de referencia, para poder determinar las deformaciones en función de los esfuerzos. Los esfuerzos se definen como:


siendo P la carga aplicada sobre la probeta, con un área transversal inicial A0. Mientras que las deformaciones las definimos como:


con , siendo l la longitud correspondiente a una carga determinada y l0 la longitud inicial (sin carga).
A partir de los ensayos detracción se obtienen las curvas tensión deformación de los distintos materiales. En dichas curvas se representan los valores obtenidos de los alargamientos frente a los esfuerzos aplicados. Las curvas, en el caso de materiales dúctiles, suelen tomar un aspecto similar a este:








Se distinguen cuatro zonas:
Zona 1: Deformación Elástica
unitarios y esto se expresa con una ecuaciónanalítica que constituye la ley de Hooke:


donde σ representa la tensión normal, ε las deformaciones unitarias y E el módulo de elasticidad.
Por tanto, podemos definir el módulo de elasticidad como la pendiente de la curva tensión-deformación en la zona elástica (zona 1). Es, por tanto, una medida de la rigidez del material, esto es su resistencia a la deformación elástica. El modulo de Young es...