Deformaciones

7.1. SISTEMAS MATERIALES REALES
Esta descripcion
´ resulta insuficiente, ya que la experiencia nos muestra es que al ir aumentado
progresivamente la carga, la viga se va deformando (ver fig. 7.1) hasta llegar un punto en el que
la carga es suficiente como para romperla. Es necesario entonces estudiar los l´ımites de cargas
aplicables a una viga, o bien, las dimensiones que e´ sta debe tener parapoder soportar una carga
dada.

Tema 7
Deformaciones de los materiales. Elasticidad

Bibliograf´ıa recomendada:
• Catal´a ; “F´ısica”.
• De Juana; “F´ısica General. Vol. 1”.
• G´alvez, Lopez,
´
Llopis y Rubio ; “F´ısica. Curso teorico-pr´
´
actico de fundamentos f´ısicos
de la ingenier´ıa”.
• Giancoli ; “F´ısica. Fundamentos con aplicaciones”.
• Kane y Sternheim; “F´ısica”. Ed. Revert´e.
• Sears,Zemansky, Young y Freedman ; “F´ısica universitaria”.
Objetivos espec´ıficos:
• Introducir y conocer en profundidad la mec´anica de los medios continuos.
• Resaltar la relacion
´ que esta parte de la F´ısica tiene con los contenidos de otras asignaturas de la carrera.
• Introducir las magnitudes f´ısicas que permiten estudiar las deformaciones materiales
que pueden tener lugar en un solido
´el´astico.
• Describir los esfuerzos que producen deformaciones en los materiales.

7.0. Introduccion
´
Los cuerpos r´ıgidos representan una idealizacion
´ util
´ de los cuerpos reales, que se deforman
en mayor o menor grado bajo la influencia de las fuerzas aplicadas. Ya se han estudiado las condiciones de equilibrio concernientes al solido
´
r´ıgido, de tal forma que la aplicacion
´ de cualquiersistema de fuerzas equivalente a cero sobre un solido
´
r´ıgido ideal no le produce cambio alguno.
As´ı, si tenemos una viga apoyada en dos pilares sometida a una carga F , sabemos por la est´atica
como
´
calcular las reacciones en los pilares y las tensiones a las que est´a sometida. Evidementemente, al tratarse de un solido
´
r´ıgido no es posible ni la ruptura de la viga ni su deformacion.
´
39Figura 7.1: Viga apoyada en dos pilares y sometida a un esfuerzo F .

Iniciamos en este tema el estudio del comportamiento de los cuerpos reales bajo la accion
´ de
fuerzas ya que el conocimiento de las deformaciones que experimentan los cuerpos reales bajo la
influencia de las fuerzas aplicadas es de mucha importancia en los proyectos de estructuras de
todo tipo: como
´
se estiran, flexionan oretuercen cada uno de los elementos de la estructura bajo
la accion
´ de las cargas que deber´an soportar y si los esfuerzos pueden ocasionar la ruptura de
algun
´ elemento estructural.
Para llevar a cabo los estudios anteriores no son suficientes las leyes de la Mec´anica vistas
anteriormente, se requiere una experimentacion
´ adicional que permita formular nuevas leyes referentes al comportamiento delos cuerpos reales bajo la accion
´ de las fuerzas. De la relacion
´ entre
las fuerzas que actuan
´ sobre los cuerpos reales y las deformaciones producidas se ocupa la Teor´ıa
de la Elasticidad.

7.1. Sistemas materiales reales
Si a un solido
´
real en equilibrio se le aplica en un cierto instante un sistema de fuerzas y de
M = 0, el solido
´
no se trasladar´a ni rotar´a,
F = 0,
momentos deresultante nula, es decir
pero al no ser r´ıgido comenzar´a a deformarse. Al cabo de un cierto tiempo t dicha deformacion
´
cesar´a y se establecer´a un nuevo estado de equilibrio que se llama equilibrio de deformacion.
´
Todo punto del cuerpo habr´a experimentado un desplazamiento.
Podemos distinguir dos tipos de deformaciones: las que solo
´ cambian la forma del cuerpo y
las que cambian su volumen.En el caso de gases y l´ıquidos ideales, a diferencia de los solidos,
´
el
trabajo que hay que realizar para cambiar su forma es nulo (un gas o l´ıquido adquiere la forma
del recipiente que lo contiene) mientras que en el solido
´
este trabajo no es nulo.
Escuela de Ingenier´ıas Agrarias, UEx. Curso 2007/2008

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TEMA 7. DEFORMACIONES DE LOS MATERIALES. ELASTICIDAD
Por otro lado, en...