modulo de elasticidad


APUNTES DE APOYO TEÓRICO: ELASTICIDAD

La elasticidad de un cuerpo es su capacidad de elongarse o comprimirse sin sufrir daño o alteración. Un ejemplo clásico son los resortes, que en la medida que no los estiramos demasiado tienden a mostrar este comportamiento. En una escala microscópica la interacción entre átomos, moléculas o iones muestran comportamiento similar. Bajo pequeñasdeformaciones todos estos materiales reaccionan en forma elástica. Se deforman sin sufrir alteraciones permanentes.
En el cuerpo humano, la elasticidad es la capacidad que permite al músculo elongarse hasta cierto límite y recuperar la forma inicial.
Los tejidos articulares (tendones, ligamentos, músculos, etc.) que conforman la articulación pueden estirarse y a cortarse; pero la elasticidad másimportante que hay que tener en cuenta es la elasticidad muscular

Esfuerzos:
Cuando un cuerpo se encuentra bajo la acción de fuerzas externas, aunque no se mueva (a simple vista), es evidente que no se encuentra en las mismas condiciones que cuando no está sometido a dichas fuerzas. Las fuerzas externas provocan en el interior del cuerpo reacciones (a las que llamaremos esfuerzos) que tienden aequilibrarlas. En estos casos se dice que el cuerpo está sometido a esfuerzos.
De acuerdo al tipo de fuerza aplicada sobre el cuerpo, se tiene entonces varios tipos de esfuerzos: esfuerzo de tracción, esfuerzo de compresión, esfuerzo por torsión, y esfuerzo por flexión.
Si los esfuerzos se aplican dentro de un margen preestablecido y compatible con el buen desempeño de los elementos constitutivos,las deformaciones correspondientes se mantendrán también dentro de un ámbito admisible o tolerable para el buen funcionamiento estructural.
Tales deformaciones son evidentemente muy pequeñas y de un carácter muy peculiar. En efecto, ellas gozan de la propiedad de desaparecer una vez que desaparecen las causas que las provocan. Se llaman por ello deformaciones elásticas para distinguirlas de laotras, llamadas plásticas o permanentes, que no desaparecen cuando se suprime la causa que las provocan.
Si aumentamos la fuerza que aplicamos comenzaremos a dañar el material y crearemos deformaciones que son permanentes. Se habla aquí de rupturas o deformación plástica

Tipos de materiales:

Materiales elásticos:
Los materiales elásticos son aquellos que tienen la capacidad de recobrar suforma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación, son todos los sólidos y siguen la Ley de Hooke, ésta dice que la deformación es directamente proporcional al esfuerzo, la relación esfuerzo-deformación se conoce como Módulo de Elasticidad.

Materiales frágiles:
Los materiales frágiles se distinguen porque rompen bruscamente, pues carecen de plasticidad.A ellos pertenecen las fundiciones de hierro, las rocas, los vidrios, el hormigón y los huesos.

Materiales dúctiles:
Los materiales dúctiles son, como queda dicho, ante todo plásticos. Estos se distinguen por su gran capacidad de alargamiento antes de la rotura, la que va acompañada de una contracción lateral en una sección determinada, llamada de estricción, por donde rompe finalmente.Son materiales dúctiles el acero de bajo carbono, el cobre, aluminio y otros metales, propiedad que permite la transformación de esos metales y sus aleaciones en barras, alambres, planchones, chapas, etc.

Materiales plásticos:
Los materiales plásticos son los que poseen poca o ninguna elasticidad mientras que las deformaciones permanentes o irreversibles son notables.
Tal es el caso del plomo,la arcilla o el asfalto.

Ley de Hooke:
Dice que las tensiones son proporcionales a las elongaciones. σ = Y. Є
La constante Y es conocida como el Módulo de Elasticidad, o Módulo de Young, cuya unidad de medida es [N/m2] o [Pa], y es una medida de la rigidez de un material.
σ = Esfuerzo y se mide en [N/m2] y se calcula como el cociente entre la fuerza aplicada y el área donde se aplica...