elasticidad


ELASTICIDAD

En física e ingeniería, el término elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentra 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 sólidosdeformables. La teoría de la elasticidad (TE) como la mecánica de sólidos (MS) deformables) describe como un sólido (o fluido totalmente confinado) se mueve y deforma como respuesta a fuerzas exteriores. La diferencia entre la TE y la MS es que la primera sólo trata sólidos en que las deformaciones son termodinámicamente reversibles. 

PROPIEDAD DE LOS CUERPOS
Los cuerpos pueden ser:RIGIDOS.- cuando un cuerpo por la acción de una fuerza se rompe sin cambiar aparentemente su forma.
PLASTICO.- Son aquellos que a la acción de fuerzas se deforma sin romperse, quedando deformada cuando deja de actuar la fuerza.
ELASTICO.- Son aquellos que a la acción de una fuerza el cuerpo se deforma, pero recupera sus dimensiones originales cuando cesan dichas fuerzas.

FATIGA O ESFUERZO

Se diceque una barra está sometida a esfuerzo o está en fatiga si está sometida a la acción de una fuerza.
Si el sentido de las fuerzas es el de alejarse de la barra, la barra se encuentra en estado de TRACCIÓN.
Si el sentido de las fuerzas es hacia la barra, se dice que la barra se encuentra en estado de COMPRESIÓN.

ESFUERZOS NORMALES
Consideremos una barra sometida en sus extremos a fuerzasiguales y opuestas de magnitud F.
 
La barra está en equilibrio bajo la acción de estas fuerzas y por lo tanto, toda parte de la misma está sometida también en equilibrio; a la relación de la fuerza distribuida en el área transversal se le denomina ESFUERZO o FATIGA NORMAL.

σ=FA
ESFUERZO CORTANTE

Si sobre un cuerpo actúan dos fuerzas en direcciones perpendiculares a su eje longitudinal ysus sentidos contrarios tales como en la figura infinitamente próxima, las secciones m-n tienden a deslizarse uno con respecto a la otra y se producirá una deformación por deslizamiento, luego el esfuerzo cortante es:

Ƭ=FA

LIMITE DE ELASTICIDAD

Límite de elasticidad es la carga máxima que puede resistir el material sin perder su propiedad elástica, ni disminuir su resistencia, es decirla máxima fuerza que no provoque deformación permanente.

Diagrama de esfuerzo y deformación

MODULO DE YOUNG
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 científico inglés Thomas.
Para un material elásticolineal e isótropo, 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.
Tanto el módulo de Young como el límite elástico son distintos para los diversos materiales. El módulode elasticidad es una constante elástica que, al igual que el límite elástico, puede encontrarse empíricamente mediante ensayo de tracción del material. Además de este módulo de elasticidad longitudinal, puede definirse el módulo de elasticidad transversal de un material.
LEY DE HOOK
Considerando el diagrama de esfuerzo- deformación se observa la parte rectilínea. La pendiente dela recta es larelación entre la tensión y la deformación y se denomina MODULO DE ELASTICIDAD y se representa por E:
E = σε de donde σ = E ε

La tensión es proporcional a la deformación.
E= Modulo de elasticidad o Young.


 La expresión es válida cuando:

1. La carga F debe ser radial
2. La sección de la barra debe ser homogénea
3. La tensión no debe pasar el límite de proporcionalidad...