Esfuerzo Cortante

Universidad De Las Américas Puebla

Departamento de Ingeniería Industrial y Mecánica

Laboratorio de Mecánica de Sólidos
Profesor: Pedro Guevara Miranda

Práctica No.1 “Esfuerzo Cortante”

Equipo:

Abel Gracia Reyes ID.141487
Samantha González Romero ID. 142144
Andrea Robles Martínez ID. 142428
Dailin Ramírez ID. 140673
Erika Grisel Sánchez Vivar ID. 141719

11/Septiembre/2012Otoño 2012

OBJETIVOS
El objetivo principal de esta práctica fue el identificar y cuantificar dos de los diferentes tipos de esfuerzo que se pueden presentar en un cuerpo (normal y cortante) generado en tres arreglos diferentes de placas de acero, unidos mediante soldadura vertical, soldadura horizontal y mediante tornillos de acero.

A su vez, otro objetivo de la práctica fue elcomprender el uso de la siguiente fórmula para calcular el esfuerzo al que se somete un determinado objeto; es decir, la relación que mantiene cada una de las variables (Fórmula 1):

Esfuerzo= FuerzaArea
Fórmula 1. Esfuerzo
Fórmula 1. Esfuerzo




Finalmente, también se realizó la observación de diferencia entre el esfuerzo normal y cortante en base a los diferentes arreglos de lasplacas, teniendo así la capacidad de definir cuál es esfuerzo mas importante, desde el punto de vista de la resistencia de los arreglos, basándose en argumentos validos y comprobados mediante pruebas en el laboratorio con la Máquina universal Tinius Olsen, la cual sometía los arreglos elaborados a fuerza de tensión.
MARCO TEÓRICO
Esfuerzo
El esfuerzo («stress») se define como la fuerza por unidad desuperficie que soporta o se aplica sobre un plano cualquiera de un cuerpo. El esfuerzo aplicado a un material en un punto específico puede ser calculado en base a la siguiente fórmula:

Esfuerzo= FuerzaArea

En base a lo anterior, podemos deducir que para una misma fuerza aplicada en superficies distintas podemos tener distintos valores de esfuerzo.

Pueden identificarse dosdirecciones 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.

Las unidades de los esfuerzos son las mismas que para la presión, fuerza dividida porárea, se utilizan con frecuencia: MPa, psi, Kpsi, Kg/mm2, Kg/cm2.

Esfuerzo Normal (σ)
Los esfuerzos 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 elementoanalizado.
Esfuerzo Cortante (τ)
El esfuerzo con dirección paralela al área en la que se aplica se denota como τ (tau) y representa 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 deuna línea. También puede ser identificado como esfuerzo de corte, de cizalla o de cortadura.

DESARROLLO
Material y Equipo utilizado
El material que se utilizó para la práctica fue el siguiente:
* Máquina universal Tinius Olsen.
* Juego de mordazas.
* Juego de placas separadoras.
* Arreglo de placas de acero unidas con soldadura horizontal.
* Arreglo de placas de acerounidas con soldadura vertical.
* Arreglo de placas de acero unidas con tornillos.
* Vernier.

Procedimiento

La práctica se elaboró durante 3 sesiones en el laboratorio, la primera sesión nos dedicamos a ver en qué consistía el estudio en cuanto a la parte teórica, es decir, los esfuerzos cortantes. Durante la segunda y tercera sesión estuvimos en el laboratorio de materiales realizando...