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Propiedades Mecánicas de los Materiales

Muchos materiales cuando están en servicio están sujetos a fuerzas o cargas. En tales condiciones es necesario conocer las características del materialpara diseñar el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture. El comportamiento mecánico de un material esel reflejo de la relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada. Hay tres formas principales en las cuales podemos aplicar cargas: Tensión, Compresión y Cizalladura.Además en ingeniería muchas cargas son torsionales en lugar de sólo cizalla.

En la figura se pueden Observar tipos de fuerzas o cargas aplicadas a los materiales. a) ilustración esquemática de cómo unafuerza de tensión produce una elongación y una deformación positiva lineal. Las líneas punteadas representan la forma antes de la deformación; las líneas sólidas representan el cuerpo depuse de ladeformación. b) Ilustración esquemática de cómo una carga de compresión produce contracción y deformación lineal negativa. c) Representación esquemática de esfuerzo de cizalladura d) Representaciónesquemática de deformación torsional producida por un torque T.

Tensión
Consideremos una varilla cilíndrica de longitud lo y una sección transversal de área Ao sometida a una fuerza de tensiónuniaxial F, como se muestra en la figura.






a) Barra antes de aplicarle la fuerza b) Barra sometida a una fuerza de tensión uniaxial F que alarga la barra de longitud lo a l Pordefinición, la tensión en la barra barra es igual al cociente entre la fuerza de tensión uniaxial media F y la sección transversal original Ao de la barra.

Deformación o alargamiento: Cuando seaplica a una barra una fuerza de tensión uniaxial, tal como se muestra en la figura, se produce una elongación de la varilla en la dirección de la fuerza. Tal desplazamiento se llama deformación. Por...