resistencia de los materiales

I Parte: Teoría
1.- Definir que son los esfuerzos. Indique sus unidades en el Sistema Internacional (S.I.)
Esfuerzo es la resistencia que ofrece un área unitaria (A) del material del que está hecho un miembro para una carga aplicada externa (fuerza, F):
Esfuerzo normal: σ = P/A Siendo P: fuerza axialA: Sección transversal
• Unidades del Sistema Internacional (SI):
El esfuerzo utiliza unidades de fuerza sobre unidades de área, en el sistema internacional (SI) la fuerza es en Newton (N) y el área en metros cuadrados (m²), el esfuerzo se expresa por N/m2 o pascal (Pa). Esta unidad es pequeña por lo que se emplean múltiplos como el es el kilopascal (kPa), megapascal(MPa) o gigapascal (GPa).
Pa =N/m²

2.- Definir que es esfuerzo normal.
Es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones perpendiculares (normales) a la sección transversal de un prisma mecánico. Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión normal.
Esfuerzo que es perpendicular al plano sobre el que se aplica la fuerza de tracción ocompresión, que es distribuido de manera uniforme por toda su superficie. También llamado esfuerzo axial.


Esfuerzo normal

Los esfuerzos normales pueden clasificarse en dos tipos:
• Tracción. Es un esfuerzo en el sentido del eje. Tiende a alargar las fibras.
• Compresión. Es una tracción negativa. Las fibras se acortan.


3.- Definir que es esfuerzo cortante.
El esfuerzo cortante, decorte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Se designa variadamente como T, V o Q.


Esfuerzo cortante





4.- Definir que es deformación y sus unidades.
La deformación es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internosproducidos por una o mas fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica. El análisis de las deformaciones se relaciona con los cambios en la forma de la estructura que generan las cargas aplicadas.

Una barra sometida a una fuerza axial de tracción aumentara su longitud inicial; se puede observar que bajo la misma carga pero con una longitud mayor este aumento oalargamiento se incrementará también. Por ello definir la deformación (ε) como el cociente entre el alargamiento δ y la longitud inicial L, indica que sobre la barra la deformación es la misma porque si aumenta L también aumentaría δ. Matemáticamente la deformación sería:


ε = δ/L
Donde:
δ: Aumento de la longitud.
L:Longitud inicial o de referencia.

Al observar esta ecuación se obtiene que la deformación es un valor dimensional siendo el orden de magnitud en los casos del análisis estructural alrededor de 0,0012, lo cual es un valor pequeño.

• Hay dos tipos de deformaciones:

- Deformación plástica o irreversible:
Modo de deformación en que el material no regresa a su forma original despuésde retirar la carga aplicada. Esto sucede porque, en la deformación plástica, el material experimenta cambios termodinámicos irreversibles al adquirir mayor energía potencial elástica.
- Deformación elástica o reversible:
El cuerpo recupera su forma origina al retirar la fuerza que le provoca la deformación. En este tipo de deformación, el solido, al variar su estado tensionaly aumentar su energía interna en forma de energía potencial elástica, solo pasa por cambios termodinámicos reversibles.


• diagrama esfuerzo – deformación

En un diagrama se observa un tramo recta inicial hasta un punto denominado límite de proporcionalidad. Este límite tiene gran importancia para la teoría de los sólidos elásticos, ya que esta se basa en el citado límite....