REPORTE 4 fisica 1 usac

1

Práctica 4: Elasticidad
Universidad de San Carlos, Facultad de Ingeniería, Departamento de Física, Laboratorio de Física I
2013-14138, Ernesto Alejandro Carrillo Pérez 2013-13748 Brian Alexander Cobar Maldonado.

Resumen—En la Práctica No. 4 Elasticidad se analizaron las
variables Esfuerzo y Deformación Unitaria para una cuerda de
hilo de pescar, con la finalidad de encontrar el valorexperimental
del módulo de Young. Para ello se midió en 6 ocasiones la
distancia que se desplazó la cuerda al variar diferentes pesos.
Con estos valores se pudo encontrar un diagrama EsfuerzoDeformación Uniraria identificando la zona elástica del material,
de la cual se pudo encontar que el valor experimental del
módulo de Young para el material era de (9 ± 3)x108 P a.
Finalmente al comparar este valorcon el valor Teórico mediante
un diagrama de incertezas, se pudo observar que ambos valores
numericamente no son iguales.

I.
I-A.

II-C.

II.

II-D.

El módulo de Young o módulo de elasticidad longitudinal
es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un
material elástico, según la dirección en la que se aplica una
fuerza. Este comportamiento fue observado y estudiado por
el científicoinglés Thomas Young.
Para un material elástico lineal e isótopo, el módulo de
Young tiene el mismo valor para una tracción que para una
compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo
siempre que no exceda de un valor máximo denominado
límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se tracciona
una barra, aumenta de longitud.
γ=

Definición de Elasticidad

Concepto de Esfuerzo

Paraestudiar cómo se producen las deformaciones, debemos
centrarnos primero en entender que la acción de la fuerza
aplicada y el efecto producido dependerán directamente del
área sobre la que está actuando la fuerza. Este efecto se

(2)

Módulo de Young

E

II-B.

lf − l0
l0

M ARCO T EÓRICO

L término elasticidad designa la propiedad mecánica
de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles
cuandose 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 de sólidos deformables.
La teoría de la elasticidad (ETE) como la mecánica de
sólidos (MS) deformables describe cómo un sólido (o fluido
totalmente confinado) se mueve ydeforma como respuesta a
fuerzas exteriores.

(1)

Se puede definir como la relación existente entre la deformación total y la longitud inicial del elemento, la cual permitirá
determinar la deformación del elemento sometido a esfuerzos
de tensión o compresión axial. Se representa por .
=

Específicos

F
A

Deformación Unitaria

General

* Calcular la deformación unitaria y el esfuerzo del materialal colocar diferentes pesos.
* Identificar mediante un diagrama Esfuerzo-Deformación
la zona elástica del material.
* Determinar el módulo de Young Experimental mediante
la pendiente de la zona elástica.
* Comprobar mediante el diagrama de incertezas, si el
módulo de Young Teórico y Experimental son numericamente iguales.

II-A.

σ=

O BJETIVOS

• Determinar el modulo de young experimental de unhilo
de pesca de 30 mm de diamétro.
I-B.

denomina esfuerzo, se define como “fuerza por unidad de área”
y se representa por σ.

III.
III-A.
*
*
*
*
*
*
*

σ

(3)

D ISEÑO E XPERIMENTAL

Materiales

Hilo de Pescar
Cilindros de Metal
Cinta de Papel
Tripoide
Regla
Pinzas
Balanza

III-B.

Magnitudes físicas a medir

* Longitud de la cinta de hilo de pescar.
* Longitud de la cinta de hlo de pescar alvariar las masas
(6 ocasiones).
* Masa de los Cilindros de Metal.

2

III-C.

Gráfica No. 1: σ - .

Descripción del Procedimiento

1.
2.
3.
4.
5.
6.

Se situó el tripoide sobre la mesa de trabajo.
Se procedió a fijar el sistema con la pinzas.
Se colocó la cinta de hilo de pescar en el tripoide.
Se midió la longitud de la cinta sin ninguna masa.
Se colgó la primer masa en la cinta.
Se repitieron...