Informes

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
ORURO – BOLIVIA

FECHA DE REALIZACION: 6 DE SEPTIEMBRE DE 2012
FECHA DE ENTREGA: 13 DE SEPTIEMBRE DE 2012.
DOCENTE DE LABORATORIO: ING. FERNANDO F. POL TAPIA.
UNIVERSITARIA:
CALIZAYA HUAYGUA OKSANA ALINA.
TEMA: ELASTICIDAD.
FIS1102 “G”
INFORME DE LABORATORIO Nº 1



TRABAJO EXPERIMENTAL Nº1CAPÍTULO: MECÁNICA DEL SÓLIDO DEFORMABLE
TEMA: ELASTICIDAD

1. OBJETIVOS
Determinar experimentalmente la constante elástica (K) de un resorte por el método estático

2. MARCO TEORICO
3.1. ELASTICIDAD
Propiedad de un material que le hace recuperar su tamaño forma original después de ser comprimido o estirado por una fuerza externa. Cuando una fuerza externa actúa sobre unmaterial causa esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los metales y los minerales, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo. Esta relación se conoce como ley de Hooke.
No obstante, si la fuerza externa supera un determinado valor, el material puede quedar deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya noes válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar permanentemente deformado se denomina límite de elasticidad.
La relación entre el esfuerzo y la deformación, denominada módulo de elasticidad, así como el límite de elasticidad, están determinados por la estructura molecular del material.
La distancia entre las moléculas de un material no sometido a esfuerzo depende deun equilibrio entre las fuerzas moleculares de atracción y repulsión. Cuando se aplica una fuerza externa que crea una tensión en el interior del material, las distancias moleculares cambian y el material se deforma. Si las moléculas están firmemente unidas entre sí, la deformación no será muy grande incluso con un esfuerzo elevado. En cambio, si las moléculas están poco unidas, una tensiónrelativamente pequeña causará una deformación grande. Por debajo del límite de elasticidad, cuando se deja de aplicar la fuerza, las moléculas vuelven a su posición de equilibrio y el material elástico recupera su forma original. Más allá del límite de elasticidad, la fuerza aplicada separa tanto las moléculas que no pueden volver a su posición de partida, y el material queda permanentemente deformado ose rompe.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES
En ingeniería se necesita saber cómo responden los materiales sólidos a fuerzas externas como la tensión, la compresión, la torsión, la flexión o la cizalladura. Los materiales sólidos responden a dichas fuerzas: con una deformación elástica (en la que el material vuelve a su tamaño y forma originales cuando se elimina la fuerza externa), unadeformación permanente o fractura.
3.2. LEY DE HOOKE

Esta gráfica muestra el aumento de longitud (alargamiento) de un alambre elástico a medida que aumenta la fuerza ejercida sobre el mismo. En la parte lineal de la gráfica, la longitud aumenta 10 mm por cada newton (N) adicional de fuerza aplicada. El cambio de longitud (deformación) es proporcional a la fuerza (tensión), una relaciónconocida como ley de Hooke. El alambre empieza a estirarse desproporcionadamente para una fuerza aplicada superior a los 8 N, que es el límite de elasticidad del alambre. Cuando se supera este límite, el alambre aumenta su longitud al dejar de aplicar la fuerza, pero ya no recupera su longitud original.
3.3. DESARROLLO MATEMÁTICO
Recuerde qué, el desplazamiento de un punto de un sólido rígido,es proporcional a la fuerza creciente aplicada gradualmente (Ley de Hooke).
Por lo tanto se tiene:
FN ∝ ∆L
Para que desaparezca el signo de proporcionalidad, tenemos:
FN=k ∆L N
Para el caso de un resorte que está formado por un alambre circular uniforme, arrollado en forma de hélice cilíndrica y colgada por uno de sus extremos en un soporte, tal como se muestra en la Fig. 1.
Si...