Mecanica De Suelos 1

Definiciones de mecánica de suelos, procedimientos de laboratorio y preparación de informes.
Introducción.
Esta sección del manual de laboratorio proporciona información de naturaleza general. Contiene un breve artículo de referencia sobre definiciones básicas de la mecánica de los suelos, así como sobre las relaciones volumétricas y gravimetrías. En esta sección se incluye también informaciónsobre los procedimientos generales de laboratorio que el estudiante debe estar en capacidad de emplear y una guía para la preparación de informes de laboratorio que le será igualmente útil. Se recomienda a los estudiantes leer muy cuidadosamente esta sección y consultarla a menudo a fin de asegurar la adecuada presentación de sus informes y para revisar los métodos de presentación grafica de lainformación cuando sea necesario recurrir a la elaboración de cuevas en algunas prácticas.

Unidades SI/Métricas usadas en este texto
En este texto no se emplean las unidades técnicas inglesas de pie-libra-segundos (fps). Comúnmente los equipos de laboratorio de suelos miden la masa en kilogramos (kg), unidad patrón SI, o en gramos (g) unidad menor que no es patrón en el sistema SI. Comogeneralmente se usa en ingeniería el peso es una unidad de fuerza (aunque muy pocas veces se le define como tal). Si se hacen las siguientes consideraciones:

y se reemplaza la aceleración de la gravedad, g, por la aceleración en la ecuación anterior, se tiene que F = W(donde W es la fuerza de cuerpo o peso producido por efecto del campo gravitacional de la tierra sobre la masa del cuerpo en consideración).La aceleración normal de la gravedad (la cual varia ligeramente con la localización sobre el globo terráqueo) se basa en la elevación del nivel del mar a una latitud de 45ºN y es muy cercana a los 9.807 m/s2. La unidad SI de fuerza es el newton (N), equivalente a 100000 dinas. El newton se puede se puede definir como la fuerza que producirá en una masa de 1 kg una tasa de aceleración de 1 m/s2.Un gramo fuerza = 980.7 dinas (también la aceleración de la gravedad en cm/s2, y entonces se tiene que:

F = 1 gm (masa) x 980.7 cm/s2 (unidades de fuerza = dinas)

Si se divide por 980.7 dinas/gm, es claro que los gramos masa y los gramos fuerza son intercambiables (al igual que los kilogramos) siempre que se trabaje con la constante gravitacional normal. Esto ha causado muchas confusiones en elpasado, pero podrá disminuir como problema en el futuro pues el newton (fuerza) supone una aceleración de 1 m/s2 (no la aceleración de la gravedad).
Para trabajar en problemas relacionados con los suelos se usaran las siguientes unidades (con las abreviaciones mostradas). Es importante destacar que las unidades intermedias utilizada serán compatibles con los equipos de laboratorio, y que lasunidades se registraran finalmente en sistema SI.

CANTIDAD UNIDAD INTERMEDIA NO-PATRON UNIDAD SI
Longitud centímetro (cm) milímetro (mm) o metro (m)
Volumen centímetro cubico (cm3, también, cc metro3 (m3)
Milímetro (ml)).
Masa gramo (g) kilogramo (kg)
Peso gramo (g) o kilogramo (kg) newton (N) o kilonewton (KN)
Peso unitario g/cm3, algunas veces kilonewton/m3 (kN/m3)
Tonelada/m3kN = 1000N
Una tonelada = 1000 kg
Presión kg/cm2 N/m2 (pascal (Pa), en trabajos de
Suelos se usa en kilopascal (kPa)
Energía newton-metro = Julio (J)
Momento = N . m (pro no es un
Joule)







Los siguientes factores de conversión son muy útiles
1pulgada= 2.54cm (dígitos exactos)
1gramo= 980.7 dinas= 980.7 gm-cm/s2
1newton=1000000 dinas
1 psi= 0.07031kg/cm2
=6.89428 kPa
1lb/pie3= 0.157093 kN/m3
1pie3 H2O= 62.4 lb/pie3 (pcf)
1m3 H2O=9.807 kN/m3
1gn/cm3= 9.807 kN/m3
1galon (USA)= 3.785 litros= 0.003785 m3

Definiciones fundamentales
Refiriéndonos a la fig. 1-1ª, tenemos un volumen de suelo sacado de su sitio natural en el campo, mas, si ponemos que el suelo fue removido en forma de cubo con 1cm de arista (volumen= 1cm3). Esto es realmente...