mecanico

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ELASTICIDAD
Universidad de San Carlos, Facultad de Ingeniería
Departamento de Física
Laboratorio de Física 1


I.

O BJETIVOS

Objetivos Generales:
• Demostrar los cambios de elasticidad que padece el
hilo de pescar conforme se agregan las masas.
Objetivos Específicos
• Estudiar el comportamiento elástico de un hilo.
• Calcular el módulo de Young del hilo..
II.

M ARCO TEÓRICO

Si sobre cierta región de un cuerpo se ejerce una fuerza,
se dice que el cuerpo está sometido a un esfuerzo ( denotado
por la letra griega sigma σ ), todos los cuerpos existentes en
la naturaleza experimentan deformaciones (o sea cambios en
sus dimensiones originales) cuando se someten a esfuerzos.
Si el esfuerzo aplicado no excede de cierto límite el cuerpo
se deforma, pero al cesarel esfuerzo el cuerpo recobra su
forma inicial. Si el esfuerzo pasa de cierto límite el cuerpo
puede quedar permanentemente deformado. Los ingenieros
en materiales realizan pruebas de laboratorio y le llaman
ensayo de tracción; el ensayo de tracción en ingeniería es
amplia mente utilizado, pues suministra información sobre la
resistencia de los materiales utilizados en el diseño y tambiénpara verificación de especificaciones de aceptación.
Una curva típica de esfuerzo σ deformación unitaria ε tiene
la forma de la siguiente figura.
En este experimento tratamos de reproducir las condiciones
reales de trabajo. Para el estudio de un material se realiza un
grafico experimental esfuerzo-deformación, se obtiene a partir
de las medidas del esfuerzo definido como
F
(1)
σ=
A
siendo FTla fuerza de tensión y A el área transversal del
N
alambre sus unidades en el sistema S.I. son m2 que es igual
a un pascal (Pa) también utiliza el Psi 1P si = 6894,76 Pa. El
alargamiento o deformación es la variación de la longitud
∆ = Lf − Lo

(2)

y la deformación se define como
ε=

Lf − Lo
Lo

(3)

Figura 1. Grafico Esfuerzo vrs deformacion

Elasticidad: Es la propiedad de unmaterial en virtud de la
cual las deformaciones causadas por la aplicación de una
fuerza desaparecen cuando cesa la acción de la fuerza, un
cuerpo completamente elástico se concibe como uno de los
que recobra completamente su forma y dimensiones originales
al retirarse el esfuerzo aplicado.
Plasticidad: Es aquella propiedad que permite al material
soportar una deformación permanente sinfracturarse.
En la mayoría de materiales metálicos y algunos cerámicos
presenta una variación o dependencia lineal que nos indica
que dentro de un rango de valores existe una proporcionalidad
directa entre el esfuerzo aplicado y la deformación producida
dada por la pendiente de la curva en esta zona (línea recta)
según la ley de Hooke:
σ =Yε

(4)

Siendo Y el modulo de elasticidad de Young.El valor del
módulo de Young es una medida de la rigidez del material,
entre mayor pendiente tenga la curva más rígido será el
material. El valor del límite elástico es el mayor valor del

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esfuerzo hasta el cual el material mantiene un comportamiento
elástico.
En conclusión el módulo elástico relaciona lo que se hace a
un objeto sólido, se le aplica una fuerza, como responde dichoobjeto y se deforma de cierta manera con la Ley de Hooke
que relaciona una fuerza aplicada con un resorte.
III.

IV.

Diametro del hilo 0.00025 mt
Longitud del hilo 0.80 mt
Tabla 1 Esfuerzo vrs Deformación
No.
σ (kpa)
ε (m)
1
4080000 kpa
0.00625 m
2
44081632.65 kpa 0.0275 m
3
84100000 kpa
0.06125 m
4
124204081.6 kpa 0.07625 m
5
164124489.8 kpa 0.00925 m
6
204142857.1 kpa0.11375 m

D ISEÑO E XPERIMENTAL

=⇒ Materiales
1. Una porcion de hilo de longitud L y de diámetro φ.
2. Un soporte universal: Sostendrá en su punta el hilo.
3. Una cinta de papel: Servirá de referencia para tomar las
medidas de longitud en que se deforma el hilo
4. Una cinta métrica: Para tomar las medidas en centímetros
de la deformación del hilo.
5. Una balanza: Medirá el peso de...