Esfuerzo

Concepto de esfuerzo

Consideremos un sólido prismático en equilibrio estático bajo la acción de un sistema de fuerzas exteriores. Supongamos el sólido dividido en dos partes A y B mediante unplano de corte imaginario normal a la directriz.

A través del corte imaginario, la parte B debe ejercer sobre la parte A una fuerza R y un momento M , referidos al centro de gravedad G de la sección,equivalentes a la acción exterior sobre la parte B, ya que en otro caso no se mantendría el equilibrio estático de la parte A.
Obviamente, la parte A ejerce sobre la parte B una fuerza y un momentoiguales y de sentido contrario.

En el ámbito de la Mecánica de los Medios Continuos, lo que nos interesa es el comportamiento que tiene la materia cuando se le aplica una fuerza. En este contexto, elefecto que tiene una fuerza aplicada sobre un determinado cuerpo es la deformación del mismo.
Para estudiar cómo se producen las deformaciones, debemos centrarnos primero en entender que la acciónde la fuerza aplicada y el efecto producido dependerán directamente del área sobre la que está actuando la fuerza. Este efecto se denomina esfuerzo, se define como “fuerza por unidad de área” y lovamos a representar por s.


Por ejemplo, se tiene un área A sobre la que se aplica una fuerza de magnitud F1 y se tiene la misma área A pero ahora se le aplica otra fuerza de magnitud F2, mayor queF1, como se indica la figura. ¿Cuál de las dos fuerzas ejercerá un mayor esfuerzo sobre A? La respuesta correcta es F2.

Ahora se tiene un área A1 sobre la que está actuando una fuerza de magnitud F yse tiene la misma fuerza pero ahora actuando sobre otra área A2 mayor que la primera. ¿En cuál de los dos casos descritos se está realizando un mayor esfuerzo? En este caso la misma fuerza ejerce unmayor esfuerzo sobre el área más pequeña, A1.

¿Cómo se distribuye el esfuerzo s  alrededor de un punto situado dentro del material?
Vamos a suponer a la superficie de un determinado cuerpo...