La fisica en la medicina 2

La física en la medicina II
Ojos nuevos para los mismos cuerpos
1.-ELASTICIDAD Y VIBRACIONES
Siempre que intentaos modificar un cuerpo solido cambiando su forma y tamaño, el material que lo compone opone una resistencia la cual puede ser grande o pequeña. Sabemos que para deformar objeto, es necesario aplicarle una fuerza. Que tan grande o que tan pequeña sea depende de la resistencia. Sabemosque al retirar la fuerza que lo deforma, el objeto tiende a recuperar su estado inicial, esta propiedad se conoce como elasticidad.
Los cuerpos sólidos tienen elasticidad intrínseca, es decir, elasticidad propia. El cuerpo buscara volver al estado de mínima energía. Por ejemplo, cuando deformamos una liga esta tratara de regresar a su posición original; cuando la deformación a actuado por muchotiempo, la liga tomara otra posición que le garantice el estado de mínima energía.
El fenómeno de la elasticidad esta estrechamente relacionado con el de la vibración u oscilación.
Si amarramos un resorte por uno de sus extremos a un soporte rígido: en el momento en el que el resorte esta inmóvil decimos que se halla en la posición de equilibrio. Los físicos denominamos este momento como “t =0”.
Si desplazamos el resorte de su posición de equilibrio, se moverá de tal forma que pasara de su posición de equilibrio en la dirección opuesta.
E n particular, todos los movimientos vibracionales del tipo que ilustramos con el resorte dependen directamente de sus propiedades elásticas.
LA LEY DE HOOKE
Robert Hooke, físico ingles del siglo XVII, al observar el comportamiento de un resorteencontró que la fuerza necesaria para deformar era proporcional a la distancia que se comprimía o que se alargaba. Esto en lenguaje matemático, que es el que se usa en ciencia, es fácil de escribir: “F = kx.”
Esta ecuación se conoce como la ley de Hooke y se lee así: la fuerza F es proporcional a la distancia x, siendo k el factor de proporcionalidad, es decir, una constante que nos dice cuantasveces se requiere considerar el tamaño de la deformación x para igualarlo a la fuerza. La constante k nos da información sobre el resorte, en este caso es una constante llamada constante de fuerza del resorte y depende del material, tipo y forma del mismo.
Conviene recordar que las unidades de la fuerza F son newtons, N, cuando la distancia se mide en metros , m, de modo que las unidades de kson N/n. No solo los resortes obedecen la ley de Hooke, la materia sujeta a diferentes tipos de deformación también la obedece.
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
ELASTICIDAD
Todos los solidos obedecen la ley de Hooke cuando se encuentran sujetos a diferentes tipos de deformación, siempre y cuando la fuerza aplicada sobre ellos les permita retomar su forma original.
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
La fuerzaque se aplica a un material elástico para modificarlo de su estado inicial, dividida por el área de las sección transversal del material se conoce como tensión o esfuerzo: σ=esfuerzo= FA, es decir, el esfuerzo es igual a la fuerza aplicada por unidad de área.
El tipo mas simple de esfuerzo puede ser estirando o comprimiendo. En el primer caso nos referimos a un esfuerzo de tensión mientras queen el segundo, se trata de un esfuerzo de compresión.
El efecto que se logra es llamado deformación. Cuando se le aplica a un cuerpo un esfuerzo de tensión, la medida de su deformación se hace de la siguiente manera: primero se mide el cuerpo sin aplicar ningún esfuerzo, a esta medida le llamamos l0, y es la longitud inicial del cuerpo. Luego medimos el tamaño del cuerpo cuando las fuerzas estánsiendo aplicadas, a esta medida le llamamos lf , que no es sino la longitud final que alcanza el cuerpo, de modo que la diferencia entre estas dos medidas será ∆l que se nombra incremento en la longitud del cuerpo. Entonces decimos que la deformación E está dada por: ∈=deformación=∆llo donde ∆l =lf –l0. Decimos que la deformación es el cambio fraccional en longitud.
MODULO ELÁSTICO DEL MATERIAL....