comportamiento fisico

PROYECTO 1.- Comportamiento físico

PROBLEMA: Determinar la relación cuantitativa entre la longitud de deformación de un cuerpo elástico y la masa que la produce.

OBJETIVO GENERAL: Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la longitud de deformación de un cuerpo elástico y la masa que la produce, a temperatura ambiente.

OBJETIVOS PARTICULARES:
Establecer la diferenciade comportamiento entre los cuerpos elásticos y no elásticos.

Establecer la diferencia entre los conceptos masa y peso.

Analizar las leyes físicas que se involucran en el comportamiento de un cuerpo elástico.

Describir físicamente la diferencia entre las magnitudes tensión y esfuerzo.

Establecer el diagrama de cuerpo libre y analizar las fuerzas que obran en un sistema físico.Analizar la importancia de la elasticidad de los cuerpos en la vida cotidiana.




INTRODUCCIÓN

Definimos como un cuerpo elástico aquel que recobra su tamaño y su forma originales cuando deja de actuar sobre él una fuerza deformante. Las bandas de hule, las pelotas de golf, los trampolines, las camas elásticas, las pelotas de fútbol y los resortes son ejemplos comunes de cuerpo elásticos. Encambio, cuando a un objeto deja de aplicársele una fuerza determinada y éste es deformado se dice que es un cuerpo plástico. La masilla, la pasta y la arcilla son ejemplos de cuerpos inelásticos o plásticos.
La diferencia entre el peso de un cuerpo y su masa es confusa. La libra (lb) siempre se refiere al peso, que es una fuerza, y la unidad de kilogramo (Kg) siempre se refiere a la masa de uncuerpo. El peso de cualquier cuerpo es la fuerza con la cual el cuerpo es atraído verticalmente hacia abajo por la gravedad. Cuando un cuerpo cae libremente hacia la tierra, la única fuerza que actúa sobre él es su peso. Por consiguiente, la masa de un cuerpo es tan sólo una medida de su inercia y no depende en lo absoluto de la gravedad.
Robert Hooke fue el primero en establecer esta relación pormedio de la invención de un volante de resorte para reloj. En términos generales, Hooke descubrió que cuando una fuerza F actúa sobre un resorte produce en él un alargamiento s que es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza. La ley Hooke se representa como:

F= ks

La constante de proporcionalidad k varía mucho de acuerdo con el tipo de material y recibe el nombre de constanteelástica. La ley de Hooke no se limita al caso de los resortes en espiral, de hecho se aplica a la deformación de todos los cuerpo elásticos. Para que la ley se pueda aplicar de un modo más general, es conveniente definir los términos esfuerzo y deformación. El esfuerzo se refiere a la causa de una deformación elástica, mientras que la deformación se refiere a su efecto, en otras palabras, a laalteración de la forma en sí misma.
Existen tres tipos comunes de esfuerzos y sus correspondientes deformaciones:

Esfuerzo de tención: Se presenta cuando fuerzas iguales y opuestas se apartan entre sí.
Esfuerzo de compresión: En el las fuerzas son iguales y opuestas y se acercan entre sí.
Esfuerzo cortante: Este ocurre cuando fuerzas iguales y opuestas no tienen la misma línea de acción.

Porlo tanto:

Esfuerzo: es la razón de una fuerza aplicada entre el área sobre la que actúa, por ejemplo, newtons por metro cuadrado o libras por pie cuadrado.
Como antes dijimos, el termino deformación representa el efecto de un esfuerzo dado.
Deformación: es el cambio relativo en las dimensiones o en forma de un cuerpo como resultado de la aplicación de un esfuerzo.
En el caso de esfuerzode tensión o de compresión, la deformación puede considerarse como un cambio de longitud. Un esfuerzo cortante, puede alterar únicamente la forma de un cuerpo sin cambiar sus dimensiones. Generalmente el esfuerzo cortante se mide en términos de desplazamiento angular.





El límite elástico es el esfuerzo máximo que puede sufrir un cuerpo sin que la deformación sea permanente. Esto no...