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MÓDULO DE YOUNG OBJETIVOS • Conocer el límite elástico de un material. • Aplicar los conceptos de esfuerzo y deformación. • Determinar el módulo de Young de un material. INTRODUCCIÓN Los diagramas deesfuerzo−deformación para la mayoría de los materiales de ingeniería exhiben una relación lineal entre el esfuerzo y la deformación unitaria dentro de la región elástica. Por consiguiente, un aumentoen el esfuerzo causa un aumento proporcional en la deformación unitaria. Este hecho fue descubierto por Robert Hooke en 1676 en los resortes, se conoce como ley de Hooke: =E E representa la constantede proporcionalidad, que se llama módulo de elasticidad o módulo de Young, desarrollado por Thomas Young y publicado en 1807. La ecuación anterior representa la ecuación de la porción inicial rectadel diagrama esfuerzo−deformación hasta el límite proporcional. Además, el módulo de elasticidad representa la pendiente de esta línea. Puesto que la deformación unitaria no tiene dimensiones, segúnesta ecuación tendrá unidades de esfuerzo, tales como psi, ksi o pascales. Para aclarar la manera de calcularlo, consideremos el siguiente ejemplo: Como vemos en la figura anterior, el límiteproporcional para un tipo particular de acero depende de su contenido de aleación; sin embargo, la mayoría de los grados de acero tienen aproximadamente el mismo módulo de elasticidad, aceptado normalmente comoEac = 29 (103) ksi o 200 GPa. Debe observarse que el módulo de elasticidad es una propiedad mecánica que indica la rigidez de un material. El módulo de elasticidad puede usarse sólo si un materialtiene un comportamiento elástico lineal. También, si el esfuerzo en el material es mayor que el límite proporcional, el diagrama de esfuerzo−deformación deja de ser una línea recta y la ley de Hookedeja de ser válida. Cuando una fuerza actúa sobre un objeto, ésta produce cambios de forma y tamaño. • Esfuerzo de tensión: cuando fuerzas iguales y opuestas tienden a alejarse entre sí, como en los...
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