física

CAPÍTULO 1
ELASTICIDAD
Cuando un objeto sólido es sometido a fuerzas, éste tiende a deformarse ya sea variando su volumen o su forma. Si el cuerpo recupera su forma original al cesar las fuerzas que lo deformaron, diremos que el objeto es elástico. La elasticidad estudia la relación entre las fuerzas aplicadas a los cuerpos y las correspondientes deformaciones que sufre el mismo. Estapropiedad surge debido a que los cuerpos sólidos presentan gran resistencia a los cambios de forma y/o volumen.
Los sólidos tienen una función muy importante en la vida de los seres vivos, es en base a los cuerpos sólidos que el hombre construye herramientas o estructuras necesarias para la vida tal como la conocemos, como por ejemplo enseres, puentes, plataformas, edificios, etc, de ahí el interés delestudio de cómo se comporta un sólido cuando es sometido a diferentes tipos de ensayos, aunque éste sea un estudio elemental del amplio tema de la resistencia de materiales.
En la mecánica del cuerpo rígido consideramos que un cuerpo sólido no se deforma al ser sometido a fuerzas. Este sistema es una idealización de la realidad, dado que ayuda a simplificar el análisis del sólido en diversascircunstancias. Sin embargo en la realidad los sólidos se deforman en mayor o menor grado cuando son sometidos a fuerzas exteriores y esto lo observamos en vigas, barras, cuerdas, etc. que forman parte de una estructura mecánica, de ahí que nos interesemos por conocer el comportamiento de los cuerpos sólidos cuando son sometidos a esfuerzos.
1.1. SÓLIDOS: CLASES
Los sólidos se caracterizan porposeer forma y volumen propio, debido a que las fuerzas que mantienen unidas a las partículas que lo conforman son intensas, de modo que ocupan posiciones casi fijas dentro de la estructura del sólido. Las partículas en el estado sólido se disponen de forma ordenada, con una regularidad espacial que da lugar a diversas estructuras cristalinas. En principio los cuerpos sólidos se dividen en dostipos que se diferencian uno de otro muy sensiblemente por sus propiedades físicas, a saber:
1.1.1. Sólidos cristalinos, que son cuerpos cuya forma geométrica es regular. Los cuerpos cristalinos están limitados por caras planas que concurren en las aristas y en los vértices. Generalmente las caras se disponen simétricamente unas respecto a las otras. En un sólido cristalino, los átomos o moléculasque lo constituyen se colocan en forma regular y periódica definiendo una red cristalina, la que es característica para cada sustancia y se extiende a todo el volumen del cuerpo. Los cristales tienen orientados de determinada manera ciertos planos, por los cuales muchos de ellos se fragmentan fácilmente. También los cuerpos cristalinos tienen una temperatura determinada de fusión. Dentro de lossólidos cristalinos tenemos:
a) los monocristales, que es un cristal de forma mas o menos regular, cuya característica es la anisotropía, según la cual un cuerpo homogéneo tiene diferentes propiedades en diferentes direcciones; por ejemplo el coeficiente de dilatación térmico de un sólido cristalino es diferente según las distintas direcciones, las propiedades mecánicas, ópticas y eléctricas sondiferentes según las direcciones;
b) los policristales poseen estructura cristalina fina, es decir, están formados por un gran número de cristales estrechamente unidos y dispuestos al azar. Es debido a esta orientación azarosa de los cristales que un policristal revela propiedades isotrópicas.
1.1.2. Los sólidos amorfos, son sustancias que en estado condensado no tienen estructura cristalina.Los sólidos amorfos son isótropos, es decir tienen las mismas propiedades en todas las direcciones. Los cuerpos amorfos siempre ofrecen superficies irregulares de ruptura, por ejemplo el vidrio al romperse presenta superficies irregulares, se forman trozos de forma completamente irregular y casual. Los sólidos amorfos a diferencia de los cristalinos, se reblandecen con el aumento de la...