elastisidad en los huesos









FÍSICA BIOLÓGICA





ELASTICIDAD





2012
Elasticidad


La elasticidad de un cuerpo es su capacidad de elongarse o comprimirse sin sufrir daño o alteración. Un ejemplo clásico son los resortes, que en la medida que no los estiramos demasiado tienden a mostrar este comportamiento. En una escala microscópica la interacción entre átomos, moléculas o iones muestrancomportamiento similar.

Bajo pequeñas deformaciones todos estos materiales reaccionan en forma elástica. Se deforman sin sufrir alteraciones permanentes.

Si aumentamos la fuerza que aplicamos comenzaremos a dañar el material y crearemos deformaciones que son permanentes. Se habla aquí de rupturas o deformación plástica
Esfuerzo


Esfuerzos son las fuerzas internas que segeneran
dentro de cuerpos sometidos a cargas.













Tracción
Compresión









Torsión
Deformaciones


Es el cambio relativo de las dimensiones o formas de un cuerpo como resultado de la aplicación de un esfuerzo.















Elásticas Plásticas o permanentes
Tipos de materiales










Elásticos
Son aquellos que tienen lacapacidad de
recobrar su forma y dimensiones primitivas
cuando cesa el esfuerzo que había determinado
su deformación















Frágiles
Se distinguen porque se rompen
bruscamente, pues carecen de
plasticidad.
Tipos de materiales













Dúctiles















Plásticos
Estos se distinguen por su gran capacidad de
alargamiento antes de larotura










Son los que poseen poca o ninguna elasticidad mientras que las deformaciones permanentes o irreversibles son notables.
Ley de Hooke


Para materiales sometidos a esfuerzos tensionantes, a relativamente bajos niveles, el esfuerzo y la deformación son proporcionales

σ = Y. Є
Donde Y es el Módulo de Young, [N/m2] o [Pa], y es una
medida de la rigidez de unmaterial.
σ = Esfuerzo , [N/m2] y se calcula como el cociente entre la
fuerza aplicada y el área donde se aplica



Є es la deformación, siendo un valor adimensional y se calcula
como: Є= Δl/l



Por lo que la Ley de Hooke se puede escribir como:
σ = Y. Δl/l
Fuerzas de Compresión



 Dos fuerzas iguales y opuestas se aplican sobre el
hueso.

 El máximo estrés se produce en un planoperpendicular a la línea de carga.

 Como consecuencia el hueso tiende a acortarse y ensancharse.

 Por ejemplo: Aplastamiento cuerpos vertebrales.

Los extremos del material son empujados para contraer al mismo.
Fuerzas de Tracción

 Dos fuerzas iguales se aplican en sentido contrario sobre el hueso.
 El máximo estrés se produce en un plano
perpendicular a la línea de carga.

Como consecuencia el hueso tiende a alargarse y hacerse más estrecho.

 Por ejemplo: Arrancamiento de la apófisis estiloides del 5° metatarsiano, por tracción del tendón del peroneo lateral corto, o calcáneo cerca de la inserción del tendón de Aquiles.
Los extremos del material son estirados hacia afuera
para alargar al objeto.
Diagrama Tensión-Deformación
Diagrama Tensión-Deformación1) Zona Elástica: Es la parte donde al retirar la carga el material regresa a su forma y tamaño inicial.

2) Zona de Fluencia: Región en donde el material se comporta plásticamente; es decir, en la que continúa deformándose bajo una tensión “constante”.

3) Límite proporcional: Tensión máxima para la cual la deformación es proporcional a la tensión.

4) Módulo de Elasticidad (E): Relaciónentre la tensión y la
deformación del acero. Válida hasta el límite proporcional.

5) Tensión de Fluencia: Tensión para la cual el material se comporta plásticamente, el cual fluye a un valor constante de tensión.

6) Límite Elástico: Tensión máxima para la cual la deformación es completamente recuperable. Pasado ese valor, queda una deformación permanente.
Fuerzas de Cizallamiento



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