MATERIA SOLIDA

MATERIA SOLIDA

PROPIEDADES MECANICAS
DE MATERIALES
 La mecánica de

materiales
estudia
las deformaciones unitarias
y
desplazamiento
de
estructuras y sus componentes debido a las cargas que
actúan sobre ellas, así entonces  nos basaremos en dicha
materia para saber de que se trata cada uno de
estos efectos físicos, aplicados en diferentes estructuras,
formas y materiales.

PROPIEDADESMECÁNICAS
DE LOS MATERIALES
Resistencia Mecánica
Esfuerzo de tensión: Es aquel que tiende a estirar el
miembro y romper el material. Donde las fuerzas que
actúan sobre el mismo tienen la misma dirección,
magnitud y sentidos opuestos hacia fuera del material.
Como se muestra en la siguiente figura. Y viene dado por
la siguiente fórmula:

PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS MATERIALES
Resistencia Mecánica
Esfuerzode compresión: Es aquel que tiende aplastar el
material del miembro de carga y acortar al miembro en sí.
Donde las fuerzas que actúan sobre el mismo tienen la
misma dirección, magnitud y sentidos opuestos hacia
dentro del material. Como se muestra en la siguiente
figura. Y viene dado por la siguiente fórmula:

PROPIEDADES MECÁNICAS
DE LOS MATERIALES
Resistencia Mecánica
Esfuerzo cortante: Estetipo de esfuerzo busca cortar el
elemento, esta fuerza actúa de forma tangencial al área de
corte. Como se muestra en la siguiente figura. Y viene
dado por la siguiente fórmula:

ESFUERZO A TRACCIÓN,
COMPRENSIÓN Y CIZALLADO
 Esfuerzo a tracción

La intensidad de la fuerza (o sea, la
fuerza por área unitaria) se llama
esfuerzo, las fuerzas internas de un
elemento están ubicadas dentro del
materialpor lo que se distribuyen
en toda el área, la cual se denota
con la letra σ (sigma), estas hacen
que se separen entre si las distintas
partículas que componen una pieza,
si tienden a alargarla y estas se
encuentran en sentido opuesto se
llama esfuerzo de tracción.

ESFUERZO A TRACCIÓN,
COMPRENSIÓN Y CIZALLADO
Esfuerzo de Compresión
 El esfuerzo de compresión es el resultante de
las tensiones opresiones que existe dentro de un
sólido deformable, se caracteriza porque tiende a
una reducción de volumen o acortamiento en
determinada dirección, ya que las fuerzas
invertidas ocasionan que el material quede
comprimido, también es el esfuerzo que resiste el
acortamiento de una fuerza de compresión
 σ = P/ A
 Donde:
P: Fuerza axial;
A: Área de la sección transversal.
Esta ecuación da laintensidad del esfuerzo, sólo
es valida si el esfuerzo está uniformemente
distribuido
sobre
la sección transversal.
Esta
condición se cumple si la fuerza axial P actúa a
través del centroide del área donde se encuentra

EJERCICIO
Un poste corto construido con un
tubo circular hueco de aluminio,
soporta
una
carga
de
compresión de 54 kips (Fig. 1).
Los diámetros interior y exterior
del tuboson d1=36 in y d2= 3.6
in, respectivamente y su longitud
es de 40 in. Hay que determinar
el esfuerzo de compresión.

SOLUCION
 Solución: Suponiendo que la carga de compresión actúa en el

centro del tubo hueco, podemos usar la ecuación σ= P ⁄ A
para calcular el esfuerzo normal. La fuerza P es igual a 54 k
(o 54 000 lb) y el área A de la sección transversal  es:

 A= (π /4) · (d2²-d1²) = (π / 4) · [(5.0 in) ²- (3.6 in) ²] = 9.456

in²

 Por lo tanto, el esfuerzo de compresión en el poste es:
 σ = P / A = 54 000 lb / 9.456 in² =5710 psi.
 Si la fuerza tuviera sentido opuesto al mostrado en la figura

3, el esfuerzo seria de tensión ó tracción, ya que tiende a
alargar el poste, este tendría la misma magnitud, ya que la
fuerza P es la misma, pero en otra dirección y el área
transversal A si esexactamente la calculada anteriormente.

RELACIÓN DE POSION
Cuando una barra esbelta homogénea se carga axialmente, el
esfuerzo y al deformación unitaria resultantes satisfacen la ley de
hooke, siempre y cuando no se exceda el límite elástico del
material.  Suponiendo que la carga P  está dirigida a lo largo del
eje de simetría se tiene que:
ESFUERZO normal= FUERZA/ÁREA DE LA SECCIÓN
TRANSVERSAL ...