Práctica 1 carga axial

Índice
Introducción 3
Desarrollo 5
Conclusiones y comentarios 9

Introducción
Dentro del estudio de los materiales, son trascendentales todas y cada una de las pruebas de laboratorio realizados a cada uno de los materiales, pues sólo así podemos aplicar los conocimientos adquiridos, ya que muchas veces nuestras hipótesis planteadas, por muy evidentes que resulten, no soy ciertas, o loson parcialmente. Por lo anterior, es de vital importancia conocer el comportamiento real de algunos elementos estructurales, sometiéndolas a pruebas de esfuerzos dentro del laboratorio de materiales.
Esta práctica fue impartida por el Ing. Héctor Javier Guzmán, quien nos explicó de manera rápida algunos conceptos necesarios para comprender mejor la práctica. Al cabo de algunos minutos,establecimos algunas hipótesis acerca de los materiales que nos permitieran comprender mejor el comportamiento de los materiales; dichas hipótesis son:
* Ningún material es infinitamente rígido (todos se deforman).
* Existen materiales isotrópicos, es decir, que en cada una de sus partes diferenciales se obtiene el mismo comportamiento; de igual manera hay materiales que no son isotrópicos, como lamadera.
* Hipótesis de comportamiento: la sección plana permanece plana, y la sección plana se desplaza paralela a sí misma.
* El material es homogéneo.
* El material es continuo.
* El material es elástico.
* El material posee una fase de elasticidad lineal.
En lo referente al proceso de experimentación, partimos de los tipos de equilibrio:
* Inestable: cuando una fuerzaexterna modifica enorme y definitivamente la estructura.
* Indiferente: cuando la estructura responde al agente externo pero sólo mientras éste se encuentre presente.
* Estable: cuando la estructura responde al agente externo, pero al desaparecer dicho agente, regresa a su estado original.
Así mismo, debemos mencionar los elementos mecánicos que se pueden estudiar en el laboratorio, y quedeben su nombre debido a que pueden generar mecanismos. Dichos elementos mecánicos son:
* Carga axial.
* Fuerza cortante.
* Momento flexionante
* Momento torsionante.
En esta práctica sólo se analizará el elemento mecánico de carga axial.
La carga axial es aquella que, distribuida en una superficie plana, tiene una resultante cuya línea de acción contiene al centroide de la piezaen análisis. De lo anterior, podemos deducir que una pieza sujeta a carga axial tendrá dos posibilidades: la compresión y la tensión. Por lo tanto, el esfuerzo, que a su vez es el cociente de una carga entre el área de la superficie plana sobre la cual es aplicada, podrá ser esfuerzo de tensión como de compresión, a lo cual, para diferenciarlos, por convención, se le asigna el signo positivo alos esfuerzos de tensión y negativo a los de compresión.
De acuerdo a lo anterior descrito, podemos inducir las siguientes relaciones matemáticas:
Esfuerzo: σ=dFdA
Deformación unitaria: ε=δL
Dónde:
dF es una diferencial de fuerza, en este caso, de carga, tanto a tensión como a compresión.
dA es una diferencial de área de la superficie sobre la cual se aplica una carga.
δ es la nueva longitudadquirida por el elemento tras una deformación.
L es la longitud original del elemento.

Desarrollo
A partir de los conceptos establecidos anteriormente, se procede con el experimento como tal. Consiste en someter a tensión un elemento de acero (varilla) y registrar dos tipos de datos: el primero consiste en la magnitud de la fuerza (carga) a tensión aplicada, dividida entre el área de lasección transversal del elemento; el segundo nos presenta el valor de la variación en la longitud de la varilla.
Dichos datos, los colocamos en una gráfica que los compara, acomodándolos en los ejes coordenados de la siguiente manera:

Después de llevar al elemento estructural hasta la ruptura, obtuvimos una gráfica que se asemeja a lo siguiente:

En esta gráfica podemos notar diferentes tipos...