Ingeniería De Materiales

PRACTICA DIRIGIDA N° 03
1. Demostrar que:
τ=Kn=k-dvzdx-n=μap-dVzdx…. (1)

γ=dydt….2

γ=ddt dxdy…(3)

Por formula de velocidad
v=distanciatiempo

v=xt

dv=dxdt …(4)

Remplazando (4) en (3)
γ= dvxdy.. (5)

* Para el esfuerzo cortante
τ=kγ-n

Remplazando γ de la ecuación (5)
γ= dvxdy

τ=kdvxdy-n

* Demostrando esfuerzo cortante τ

τ=kdvxdyn

τ=kdvxdyn-1-dvxdyτ=µ-dvxdy

2. Determinar las unidades de: μ, K, τ y dvdx
En sistema CGS (sistema cegesimal de unidades - sistema de unidades basado en el centímetro, el gramo y el segundo)
* τ [dina x cm-2] = [gr x cm-1 x seg-2]
* μ [gr x cm-1 x seg-1] = [poise]
* dv/dx [cm x seg-1 / cm] = [cm x seg-1 x cm-1]
* K [

En sistema MKS (sistema de unidades que expresa las medidasutilizando como unidades fundamentales metro, kilogramo y segundo)
* τ [Newton x m-2] = [Kg x m-1 x seg-2]
* μ [Kg x m-1 x seg-1]
* dv/dx [m x seg-1 / m] = [m x seg-1 x m-1]
* K [

3. Con que nombre se conoce a μ como se le denomina a τ
μ: Es una constante de proporcionalidad denominada viscosidad (μ) del fluido
τ: Es el esfuerzo cortante que se ejerce en la dirección “x” sobre lasuperficie de un fluido, situada a una distancia constante “y”
4. Que representa:
μ,dvdx,τ y K

µ | viscosidad de un fluido |
K | índice de consistencia |
τ | esfuerzo cortante |
dυ/dx | Gradiente de velocidad |

5. Cuáles son los valores característicos de μ y K para diferentes fluidos o materiales.

6. Dibuje la curva τ=kγ-n para n negativo con valores característicos de K.

7.Dibuje la curva τ=kγ-n para n positivo con valores característicos de K.

8. Como se llaman los Fluidos con n positivo, mencione ejemplos.
Para valores positivos de “n”, es decir si n>1 la resistencia a fluir aumenta con un aumento de la velocidad de corte, y el fluido se denomina dilatante.
Ejemplos: Arena húmeda (arenas movedizas), almidón en agua, depósitos de pinturas al aceite,soluciones concentradas de azúcar en agua, manteca, suspensiones de almidón de maíz o de arroz.
9. Como se llaman los fluidos con n negativo, mencione ejemplos.
Para valores negativos de “n”, es decir si n<1 el fluido se denomina pseudoplástico, estos fluidos fluyen más fácilmente aumentando la velocidad de deformación.
Ejemplos: Tinta de impresión, mermelada, alimentos (jugos y puré de frutas,salsas), polímeros fundidos (poliestireno, acrilonitrilo, polipropileno, etc.), cosméticos, látex.
10. Mencione un ejemplo y las características de un fluido con:

a) Comportamiento Dilatante.
La viscosidad aparente se incrementa con el gradiente del esfuerzo cortante, es decir, existe un aumento sobre-proporcional de la viscosidad con τ. Ejemplo: arena movediza.
b) Comportamiento Pseudoplástico.Característico de materiales de elevada viscosidad, disueltas o fundidas, cuya viscosidad disminuye rápidamente, cuando aumenta la cizalladura. Ejemplo: mermelada.
c) Comportamiento Tixotrópico.
La viscosidad aparente decrece con la duración de esfuerzo aplicado. Ejemplo: kétchup.
d) Viscoelástico.
Estas sustancias fluyen cuando se aplica en ellas un esfuerzo de corte, pero tienen laparticularidad de recuperar parcialmente su estado inicial, presentando entonces características de los cuerpos elásticos. Ejemplo: polímeros fundidos.

11. ¿Qué tipo de comportamiento presentan los polímeros?
La viscoelasticidad de polímeros: es el estudio de las propiedades mecánicas de los polímeros, que son materiales que presentan visco elasticidad. Un material visco elástico es un material quepresenta tanto propiedades viscosas como elásticas. Es por ello que a los polímeros termoplásticos se les llama de forma común simplemente plástico.
La elongación en estos materiales depende no sólo de la tensión sino que depende del tiempo que ésta es aplicada. Mientras se aplica una tensión constante, la elongación incrementa lentamente, alcanzando un valor máximo de forma exponencial. La base...