Madera

Elasticidad (mecánica de sólidos)


Una varilla elástica vibrando, es un ejemplo de sistema donde la energía potencial elástica se transforma en energía cinética y viceversa.
En física el término elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original siestas fuerzas exteriores se eliminan.
La elasticidad es estudiada por la teoría de la elasticidad, que a su vez es parte de la mecánica de sólidos deformables. La teoría de la elasticidad (ETE) como la mecánica de sólidos (MS) deformables describe cómo un sólido (o fluido totalmente confinado) se mueve y deforma como respuesta a fuerzas exteriores.
La propiedad elástica de los materiales estárelacionada, como se ha mencionado, con la capacidad de un sólido de sufrir transformaciones termodinámicas reversibles e independencia de la velocidad de deformación (los sólidos viscoelásticos y los fluidos, por ejemplo, presentan tensiones dependientes de la velocidad de deformación). Cuando sobre un sólido deformable actúan fuerzas exteriores y éste se deforma se produce un trabajo de estasfuerzas que se almacena en el cuerpo en forma de energía potencial elástica y por tanto se producirá un aumento de laenergía interna. El sólido se comportará elásticamente si este incremento de energía puede realizarse de forma reversible, en este caso se dice que el sólido es elástico.
[editar]Deformación
En teoría lineal de la elasticidad dada la pequeñez de las deformaciones es una condiciónnecesaria para poder asegurar que existe una relación lineal entre los desplazamientos y la deformación.
Módulo elástico
Un módulo elástico es un tipo de constante elástica que relaciona una medida relacionada con la tensión y una medida relacionada con la deformación.
Los materiales elásticos isótropos quedan caraterizados por un módulo elástico y un coeficiente elástico (o razón entre dosdeformaciones). Es decir, conocido el valor de uno de los módulos elásticos y del coeficiente de Poisson se pueden determinar los otros módulos elásticos. Los materiales ortotropos o anisótropos requieren un número de constantes elásticas mayor.
Las constantes elásticas que reciben el nombre de módulo elástico son las siguientes:
Módulo de Young se designa usualmente por . Está asociado directamentecon los cambios de longitud que experimenta un cable, un alambre, una varilla, etc. cuando está sometido a la acción de tensiones de tracción o de compresión. Por esa razón se le llama también módulo elástico longitudinal.
Módulo de compresibilidad se designa usualmente por . Está asociado con los cambios de volumen que experimenta un material bajo la acción de esfuerzos (generalmentecompresores) que actúan perpendicularmente a su superficie. No implica cambio de forma, tan solo de volumen.
Módulo elástico transversal se designa usualmente por . Está asociado con el cambio de forma que experimenta un material bajo la acción de esfuerzos cortantes. No implica cambios de volumen, tan solo de forma. También se le llama módulo elástico tangencial y módulo elástico cortante
En el SistemaInternacional de Unidades, los módulos se expresan en newtons/metro cuadrado (N/m2) y el coeficiente es adimensional.

PLASTICIDAD
La plasticidad es la propiedad mecánica de un material anelástico, natural, artificial, biológico o de otro tipo, de deformarse permanente e irreversiblemente cuando se encuentra sometido atensiones por encima de su rango elástico, es decir, por encima de su límiteelástico.
En los metales, la plasticidad se explica en términos de desplazamientos irreversibles de dislocaciones.


Ejemplo típico de curva tensión-deformación para un esfuerzo uniaxial de tracción, en un metal dúctil con comportamiento elasto-plástico: el comportamiento es elástico lineal para pequeñas deformaciones (tramo recto de color azul) y presenta plasticidad a partir de cierto...