Propiedades elasticas y metodo de young

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Introducción

Cuando un objeto de somete a fuerzas externas, sufre cambios de tamaño o de forma, o de ambos. Esos cambios dependen del arreglo de los átomos y su enlace en el material.

Cuando una fuerza externa jala y estira un cuerpo, sufre cambios en su volumen pero cuando se le quita la fuerza externa regresa a su volumen normal decimos que es un cuerpo elástico.

La elasticidad tienecomo propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma original cuando cesa la deformación. Dependiendo de su material va a variar la rigidez del cuerpo, a esta rigidez se le llama modulo de Young, entre mas grande sea este modulo mas rígido será el cuerpo.

Objetivos

• Conocer el concepto de elasticidad al estudiar un hilode pescar.

• Determinar el modulo de Young del hilo de pescar.

• Construir una ecuación que relacione el esfuerzo y la deformación unitaria en la región elástica.

Hipótesis

El valor del límite elástico de un cuerpo es el mayor valor del esfuerzo, (ejercer una fuerza sobre un área de un cuerpo) hasta el cual el cuerpo mantiene un comportamiento elástico. Si el esfuerzo aplicadono excede ese límite el cuerpo sufre una deformación en su volumen y regresa a su estado original y si el esfuerzo excede el límite, el cuerpo queda permanentemente deformado.

Marco teórico

Si sobre cierta región de un cuerpo se ejerce una fuerza, se dice que el cuerpo esta sometido a un esfuerzo, todos los cuerpos existentes en la naturaleza experimentan deformaciones cuando se someten aesfuerzos. Si el esfuerzo aplicado no excede de cierto límite el cuerpo se deforma, pero al cesar el esfuerzo el cuerpo recobra su forma inicial. Si el esfuerzo pasa de cierto límite el cuerpo puede quedar permanentemente deformado. Los ingenieros en materiales realizan pruebas de laboratorio y le llaman ensayo de tracción; el ensayo de tracción en ingeniería es ampliamente utilizado, puessuministra información sobre la resistencia de los materiales utilizados en el diseño y también para verificación de especificaciones de aceptación.

Estos ensayos son simulativos pues tratan de reproducir las condiciones reales de trabajo. Para el estudio de un material se realiza un grafico experimental esfuerzo-deformación unitaria, se obtiene a partir de las medidas de el esfuerzo definido como lafuerza de tensión divido el área transversal y siendo sus unidades en el sistema S.I. Newton sobre metro cuadrado que es igual a un Pascal. El alargamiento o deformación es la variación de la longitud y la deformación unitaria se define como delta largo partido largo inicial.

La elasticidad es la propiedad de un material en virtud de la cual las deformaciones causadas por la aplicación de unafuerza desaparecen cuando cesa la acción de la fuerza, “un cuerpo completamente elástico se concibe como uno de los que recobra completamente su forma y dimensiones originales al retirarse el esfuerzo aplicado”.

La plasticidad es aquella propiedad que permite al material soportar una deformación permanente sin fracturarse.

El valor del modulo de Young es una medida de la rigidez del material,entre mayor valor tenga mas rígido será el material.

Diseño experimental

Materiales

• 110 cm. de hilo de pescar de diámetro 0.30 mm.
• Un soporte universal.
• Una cinta de papel.
• Una cinta métrica.
• Una balanza.
• Un juego de 6 masas con su soporte.
• Una masa de 500 g con gancho.

Magnitudes físicas a medir

• La longitud inicial sin esfuerzodel hilo de pescar.
• La longitud final del hilo de pescar sometido a esfuerzo.
• La masa “m” que cuelga del hilo.

Procedimiento

1. Armar el equipo.
2. Sujetar el hilo de pescar de la barra de metal y del otro extremo el soporte de las masas.
3. Medir una masa y colocarla en el soporte universal.
4. Medir la longitud final del hilo de pescar (de nudo a nudo)....
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