Módulo De Elasticidad

Práctica #6 Módulo de Elasticidad
1.- Objetivo de la Práctica
Que el alumno comprenda la importancia de 2 de las variables más básicas como lo son el esfuerzo unitario y la deformación unitaria mediante el cálculo de la constante de proporcionalidad o módulo de Young.
2.- Material y Equipo Utilizado
1. Medidor de transformaciones
2. Galga montada en pieza rectangular de aluminio
3.Cinta métrica
4. Contrapeso
5. Gancho sujetador de 135 gr
3.- Marco Teórico
Deformación unitaria
Es la deformación por unidad de longitud de un material sometido a una carga. No tiene unidades.
Cuando una barra recta se somete a una carga de tensión, la barra se alarga. El grado de alargamiento recibe el nombre de deformación y se define como, el alargamiento producido por unidad delongitud original de la barra. Se acostumbra a usar el termino "deformación" (strain) - sin ningún calificativo- para designar la magnitud así definida, aunque a veces se especifica llamándola "deformación unitaria". El alargamiento total se llama "deformación total". Aplicando esta nomenclatura, la deformación es:
Eta = delta / L
Donde:
Eta= deformaciónunitaria
Delta = deformación total de una barra de longitud original
L = longitud de la barra.
Módulo de Young
El módulo de Young o módulo de elasticidad longitudinal es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza. Este comportamiento fue observado y estudiado por el científico inglésThomas Young.
Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se fracciona una barra, aumenta de longitud.
Tanto el módulo de Young como el límite elástico son distintospara los diversos materiales. El módulo de elasticidad es una constante elástica que, al igual que el límite elástico, puede encontrarse empíricamente mediante ensayo de tracción del material. Además de este módulo de elasticidad longitudinal, puede definirse el módulo de elasticidad transversal de un material.
Materiales lineales
Para un material elástico lineal el módulo de elasticidadlongitudinal es una constante (para valores de tensión dentro del rango de reversibilidad completa de deformaciones). En este caso, su valor se define como el cociente entre la tensión y la deformación que aparecen en una barra recta estirada fabricada con el material del que se quiere estimar el módulo de elasticidad:

Donde:
* Es el módulo de elasticidad longitudinal.
* Es la presión ejercidasobre el área de sección transversal del objeto.
* Es la deformación unitaria en cualquier punto de la barra.
Medidor de Deformaciones
Las deformaciones se miden por medio de un deformímetro un termino utilizado para denotar cualquier instrumento medidor de deformación, tales como un extensómetro; un compresómetro. Una deformación medida se reduce a deformación mediante la consideración detramo calibrado, esto es, el largo por el cual el deformímetro mide la deformación. Para el ensaye comercial ordinario un deformímetro capaz de medir hasta 0.0001 in./in. de longitud del calibrador es suficientemente exacto.
Su principio de funcionamiento se basa en el efecto piezorresistivo de metales y semiconductores, según el cual, su resistividad varía en función de la deformación a la queestán sometidos, el material de que esta hecho y el diseño adoptado.
Si se considera un hilo metálico de longitud l, sección transversal A y resistividad ρ, su resistencia eléctrica:

R= p (l/A)
Galga extensiométrica
Una galga extensiométrica o extensiómetro es un sensor basado en el efecto piezorresistivo. Un esfuerzo que deforma a la galga producirá...