practicas d fisica

Fecha: 2013-07-2
Experiencia N.1
Medida del módulo de cizallamiento





 Medida del módulo de cizallamiento

En la página anterior hemos medido el módulo de elasticidad  Y de un material,es decir,  la respuesta del material cuando sobre él actúa una fuerza que cambia su volumen (aumentando su longitud). Ahora, examinaremos la deformación por cizallamiento en el que no hay cambio devolumen pero si de forma. El módulo de cizallamiento G es característico de cada material
 
Fundamentos físicos

Cuando la fuerza F que actúa sobre el cuerpo es paralela a una de las caras mientrasque la otra cara permanece fija, se presenta otro tipo de deformación denominada de cizallamiento en el que no hay cambio de volumen pero si de forma. Si originalmente el cuerpo tiene formarectangular, bajo un esfuerzo cortante la sección transversal se convierte en un paralelogramo.
Definimos el esfuerzo como F/A la razón entre la fuerza tangencial al área A de la cara sobre la que se aplica.La deformación por cizalla, se define como la razón x/h, donde x es la distancia horizontal que se desplaza la cara sobre la que se aplica la fuerza y h la altura del cuerpo, tal como vemos en lafigura. El módulo de cizallamiento G es una propiedad mecánica de cada material
Siendo pequeños los ángulos de desplazamiento podemos escribir


Metal
Módulo de cizalla G en 109 N/m2
Cobreestirado en frío
48.0
Aluminio
25.0-26.0
Acero al carbono
8
Acero aleado
80.0
Cinc laminado
31.0
Latón estirado en frío
34.0-36.0
Latón naval laminado
36.0
Bronce de aluminio
41.0
Titanio44.0
Níquel
79.0
Plata
30.3
Fuente: Manual de Física, Koshkin, Shirkévich. Editorial Mir

Sea una barra de material de forma cilíndrica de radio R y longitud L. Un extremo está fijo, y en elextremo libre se le aplica una fuerza con el fin de producir cizallamiento en la barra cilíndrica. Debido al cizallamiento el rectángulo formado por el eje y el radio del cilindro se ha convertido en...