Ley de Hooke

UNIVERSIDAD DE ORIENTE 
NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI 
ESCUELA DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS 
DEPARTAMENTO DE MECÁNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

LEY DE HOOKE 
 
 
 
 
 
 
Realizado por: 
Ing. Serrano V. María E. C.I 17.673.447 
 
 
 
Puerto la Cruz, abril de 2012 
 

Comportamiento físico­mecánico de un biomaterial sometido a 
bajas cargas 
 “A. Iznaga y O. Braunbeck; Departamento Gráfica de Ingeniería, Facultad de 
Ingeniería Mecánica, Instituto Superior Politécnico José A. Echeverría, La 
Habana, Cuba, enero ­ abril 2011” 
 
 
Resumen: 
La  simulación   de  sistemas  de  alimentación,  manejo  y  ordenamientos  de  tallos 
de  cañas  de  azúcar  requiere  de  un  modelo  de  comportamiento   que  prediga cual es el 
esfuerzo  máximo   que  se  puede  aplicar  sobre  un  tallo  sin  que  se  rompa  la estructura 
interna  del  vegetal,  logrando  así  una  mayor  capacidad  productiva.  Para  este  proceso 
de  simulación   se  hace  necesario  obtener  un  modelo  matemático  que  describa  el 
fenómeno.  
  A  partir  del  análisis  morfológico  de  la  caña  de  azúcar  y  la  aplicación  de  la 
teoría  estructural  se  obtiene  un  modelo  geométrico,  llegándose a la conclusión de que 
es posible  estudiar  varias  situaciones  de  carga  si  a un modelo estructural poligonal de 
12  barras  se  le  impone  la  multielasticidad  de  las  propiedades  del  material.  La 
determinación  de  la  carga  que  provoca  el  esfuerzo  máximo  sin  que  se  rompa  la 
estructura  interna  del   tallo  cargado transversalmente fue obtenida a través de ensayos 
de  laboratorio  donde  se controló la carga, el desplazamiento y la rotura de las paredes 
celulares.  
La  comprobación  del  modelo  se  realizó  comparando  datos  obtenidos   en  una 
simulación  con  los  de  un  ensayo  de  laboratorio,  obteniéndose  el   comportamiento 
mecánico  de  la  barras  del   modelo  geométrico  capaz  de   reproducir  el  comportamiento físico de las variedades analizadas con un nivel de confianza del 95 %.  
 
Introducción: 
El  diseño  de   equipos  dedicados  al  manejo  y  ordenamiento  de  productos 
constituidos  por  materiales  biológicos,  enfrenta  en   algunas  de  sus  etapas  la  tarea  de 
proponer  sistemas  de  alimentación  de  los  productos  sin  que  se  sufran  daños  físicos 
mecánicos  en  las  partes  que  lo  constituyen, ejemplo de  ello es el diseño de embalajes  para transportarlos. 
Durante  la   etapa  de   diseño  se  utilizan  diferentes  técnicas  que  abarcan  desde 
los  conceptos   de  mantenimiento  y  cuidado  ambiental  hasta  la  simulación  de  los 
sistemas.  La  simulación  de  sistemas  de  alimentación,  manejo  y  ordenamientos  de 
tallos  de   cañas  de azúcar, requiere de un modelo de comportamiento que prediga cual 
es  el  esfuerzo máximo  que  se  puede  aplicar  sobre  un  tallo  sin  que  se  rompa  la 
estructura  interna  del   vegetal,  logrando  así  una  mayor  capacidad  productiva.  Los 
diseñadores  establecen  la  simulación  en  relación  a  movimientos  e  interacciones  que 
se producen. 
Los  dispositivos,  mecánicos,  hidráulicos,  o  neumáticos  interactúan  con  los 
materiales  biológicos  en  su  movimiento, surgiendo  un  sistema  de  carga  entre  los 
elementos  del  dispositivo  y  los  materiales  biológicos  y  entre ellos, por lo tanto se hace 
necesario   obtener  un  modelo  matemático  del  comportamiento  físico  ­  mecánico  que 
describa  el  fenómeno.  En  el  proceso   de  diseño  de  los  mecanismos  y  dispositivos  se 

podrá  predecir  cuál  es  la  deformación  que  se  genera  en los  materiales  biológicos  a 
partir  del  control  de  las  cargas  que  generan.  Existen  estudios  que  establecen  esta 
relación en los materiales con comportamiento rígidos. 
El  comportamiento  de  los  materiales  biológicos  depende  de  la  actividad   que 
realizan  sus  células  en  función  del  tiempo.  Por  tanto,  para  cada   tipo  de  dispositivo ...