Elasticidad












Departamento de Ciencias Básicas

Asignatura: Fìsica 1
Apunte: Práctico

Temas: Elasticidad

Alumno: Córdoba Ariel
Año: 2011



Elasticidad

1) ¿Qué es modulo de elasticidad?

2) Ley de Hooke

3) ¿Qué son materiales elásticos , plásticos , etc.?

4) ¿Qué es tracción – comprensión ?

5) ¿Qué es el esfuerzo de flexion?

6) ¿Qué es el esfuerzode torsion?

7) Modulo de poisson





Módulo de elasticidad

Un modulo elástico es un tipo de constante elástica que relaciona una medida relacionada con la tensión y una medida relacionada con la deformación.
Los materiales elásticos isótropos quedan caraterizados por un módulo elástico y un coeficiente elástico (o razón entre dos deformaciones). Es decir, conocido el valor de uno delos módulos elásticos y del coeficiente de Poisson se pueden determinar los otros módulos elásticos. Los materiales ortotrópos o anisótropos requieren un número de constantes elásticas mayor.
Las constantes elásticas que reciben el nombre de módulo elástico son las siguientes:
Módulo de Young. Se le designa por . Está asociado directamente con los cambios de longitud que experimenta un cable, unalambre, una varilla, etc. cuando está sometido a la acción de esfuerzos de tracción o de compresión. Por esa razón se le llama también módulo elástico longitudinal.
Módulo de compresibilidad. Se le designa por . Está asociado con los cambios de volumen que experimenta un material bajo la acción de esfuerzos (generalmente compresores) que actúan perpendicularmente a su superficie. No implicacambio de forma, tan solo de volumen.
Módulo elástico tranversal. Se le designa por . Está asociado con el cambio de forma que experimenta un material bajo la acción de esfuerzos cortantes. No implica cambios de volumen, tan solo de forma. También se le llama módulo elástico tangencial y módulo elástico cortante
En el Sistema Internacional de Unidades, los módulos se expresan en newtons/metrocuadrado (N/m2) y el coeficiente es adimensional.


Un hilo metálico sometido a un esfuerzo de tracción sufre una deformación que consiste en el aumento de longitud y en una contracción de su sección.
Supondremos que el aumento de longitud es el efecto dominante, sobre todo en hilos largos y de pequeña sección. Estudiaremos el comportamiento elástico de los hilos, aquél en el que existe unarelación de proporcionalidad entre la fuerza Faplicada al hilo y el incremento L de su longitud o bien, entre el esfuerzo F/S y la deformación unitaria L/L0.

Donde S es la sección del hilo S= r2, y Y es una constante de proporcionalidad característica de cada material que se denomina módulo de elasticidad o módulo de Young.
Metal
Módulo de Young, Y·1010 N/m2
Cobre estirado en frío
12.7
Cobre,fundición
8.2
Cobre laminado
10.8
Aluminio
6.3-7.0
Acero al carbono
19.5-20.5
Acero aleado
20.6
Acero, fundición
17.0
Cinc laminado
8.2
Latón estirado en frío
8.9-9.7
Latón naval laminado
9.8
Bronce de aluminio
10.3
Titanio
11.6
Níquel
20.4
Plata
8.27
Fuente: Koshkin N. I., Shirkévich M. G.. Manual de Física Elemental. Editorial Mir 1975.

Representando el esfuerzo enfunción de la deformación unitaria para un metal obtenemos una curva característica semejante a la que se muestra en la figura.
Durante la primera parte de la curva, el esfuerzo es proporcional a la deformación unitaria, estamos en la región elástica. Cuando se disminuye el esfuerzo, el material vuelve a su longitud inicial. La línea recta termina en un punto denominado límite elástico.
Si sesigue aumentando el esfuerzo la deformación unitaria aumenta rápidamente, pero al reducir el esfuerzo, el material no recobra su longitud inicial. La longitud que corresponde a un esfuerzo nulo es ahora mayor que la inicial L0, y se dice que el material ha adquirido una deformación permanente.
El material se deforma hasta un máximo, denominado punto de ruptura. Entre el límite de la deformación...