Propiedades de los materiales

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LEY DE HOOKE

La Ley de Hooke describe fenómenos elásticos como los que exhiben los resortes. Esta ley afirma que la deformación elástica que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se sobrepase el límite de elasticidad.

Robert Hooke (1635-17039, estudió, entre otras cosas, el resorte. Su ley permite asociar una constante a cada resorte.En 1678 publica la ley conocida como Ley de Hooke: “La Fuerza que devuelve un resorte a su posición de equilibrio es proporcional al valor de la distancia que se desplaza de esa posición”.

F = K. X

Donde: F = fuerza aplicada al resorte
K = constante de proporcionalidad
Dx = variación de longitud del resorte

Esta relación se conoce como ley de Hooke, así llamada enhonor del físico británico Robert Hooke, que fue el primero en expresarla.

La relación entre el esfuerzo y la deformación, denominada módulo de elasticidad, así como el límite de elasticidad, están determinados por la estructura molecular del material.

La deformación que experimenta un cuerpo es directamente proporcional al esfuerzo producido. Dicha relación entre ambas magnitudes se laconoce como LEY de HOOKE

En este gráfico se muestra una síntesis de lo que trata dicha ley:

Se observa en el grafico como se produce el aumento de longitud o alargamiento de un elemento elástico por cada newton (N) que se le aplica al mismo.

ELASTICIDAD

Propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma original cuando cesala deformación.

En física e ingeniería, el término elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.

La elasticidad es estudiada por la teoría de la elasticidad, que a su vez es parte de la mecánica desólidos deformables. La teoría de la elasticidad (TE) como la mecánica de sólidos (MS) deformables describe cómo un sólido (o fluido totalmente confinado) se mueve y deforma como respuesta a fuerzas exteriores. La diferencia entre la TE y la MS es que la primera sólo trata sólidos en que las deformaciones son termodinámicamente reversibles y en los que el estado tensiones en un punto en un instantedado dependen sólo de las deformaciones en el mismo punto y no de las deformaciones anteriores (ni el valor de otras magnitudes en un instante anterior).

La propiedad elástica de los materiales está relacionada, como se ha mencionado, con la capacidad de un sólido de sufrir transformaciones termodinámicas reversibles e independencia de la velocidad de deformación (los sólidos viscoelásticos ylos fluidos, por ejemplo, presentan tensiones dependientes de la velocidad de deformación). Cuando sobre un sólido deformable actúan fuerzas exteriores y éste se deforma se produce un trabajo de estas fuerzas que se almacena en el cuerpo en forma de energía potencial elástica y por tanto se producirá un aumento de la energía interna. El sólido se comportará elásticamente si este incremento deenergía puede realizarse de forma reversible, en este caso decimos que el sólido es elástico.

PLASTICIDAD

1. LA FISICA DE LA PLASTICIDAD

En la frase “deformación plástica”, el adjetivo “plástico” proviene del griego, se refiere a “dar forma”. Se supone que sólidos y fluidos son físicamente muy diferentes. Los fluidos no ofrecen resistencia al cambio de forma; por el contrario, cambiar laforma de un sólido requiere usar fuerzas grandes. Pero hay niveles de fuerzas para los cuales un sólido empieza a asemejarse a un líquido.
Una estructura sólida construida con un material que admite plasticidad, puede fácilmente cambiar de forma si se le aplican fuerzas adecuadas grandes. Al remover esas fuerzas, la estructura retiene esa forma cambiada. Una manifestación característica de la...
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