Tema 4b
- 1. Elasticidad
- 2. Elasticidad Es la propiedad que tienen los cuerpos de recuperar su tamaño y forma original después de ser comprimidos o estirados, una vez que desaparece la fuerza que ocasiona la deformación . Liga, resortes,
- 3. Esfuerzo El esfuerzo (S) : Se define como el cociente de la fuerza F entre al área A de la sección transversal donde se distribuye la fuerza.
- 4. Ejemplo de esfuerzo El músculo del brazo humano puede ejercer una fuerza F de 500 N sobre los huesos a los que está sujeto. Si el músculo tiene una sección transversal en su centro de 50 cm 2 . Determinar el esfuerzo en el musculo.
- 5. Esfuerzo Esfuerzo de tensión: Se presenta cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas de igual magnitud, pero de sentido contrario que se alejan entre sí. L+ Δ L Δ L -F F L+ Δ L Δ L F L A L A
- 6. Esfuerzo Esfuerzo de comprensión: Ocurre cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas iguales en magnitud , pero de sentido contrario que se acercan entre sí. L A Δ L L- Δ L
- 7. Esfuerzo Esfuerzo de corte: Se presenta cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas colineales de igual o diferente magnitud que se mueven en sentidos contrarios. Δ L
- 8. Presión hidrostática La fuerza sometida sobre una superficie dentro de un fluido en reposo y sometida a presión es Normal al área, independientemente de la orientación de ésta 1Pa=1N/m2 Una atmósfera = 1.013x105 Pa = 14.7 lb/pulg2
- 9. Deformación longitudinal Se refiere al cambio relativo en dimensiones o forma de un cuerpo sometido a un esfuerzo ya sea de compresión o por tensión. lo l 0 Δ l
- 10. Deformación por esfuerzo de corte h φ x
- 11. Deformación volumétrica Es la deformación producida por la presión hidrostática
- 12. Relación entre esfuerzo y deformación Límite de proporcionalidad Deformación Esfuerzo Límite elástico o punto cedente Comportamiento plástico Comportamiento elástico Punto de fractura
- 13. Módulo de elasticidad Es el cociente entre el esfuerzo (fuerza), aplicado a un cuerpo y la deformación producida en dicho cuerpo. K = Módulo de elasticidad =
- 14. Módulo de Young (Y) Es la relación entre el esfuerzo y la deformación elástica. Es una propiedad característica de las sustancias sólidas.
- 15. Ejemplo Un biceps relajado requiere una fuerza de 25 N para un alargamiento de 5 cm, el mismo músculo bajo tensión máxima requiere una fuerza de 500 N para el mismo alargamiento. Considere el músculo como un cilindro uniforme de 0.2 m de longitud y 50 cm 2 de sección, Calcúlese el módulo de Young para el tejido muscular en ambos casos.
- 16. Módulo de rigidez o coeficiente de rigidez El coeficiente de rigidez S de un material se expresa como el cociente del esfuerzo cortante entre la deformación por cizalladura
- 17. Ejemplo Supóngase una lámina de bronce cuadrada de 1 m de lado y 0.5 cm de espesor. ¿Qué fuerza F ha de ejercerse sobre cada uno de sus cantos si el desplazamiento x es 0.02 cm?. El coeficiente de rigidez del bronce es 0.36x 10 11 Pa.
- 18. Módulo de compresibilidad Módulo de compresibilidad B es el cociente negativo entre de la variación de presión dp y la deformación unitaria volumétrica dV/Vo Coeficiente de compresibilidad
- 19. Coeficiente de compresibilidad El coeficiente de compresibilidad de una sustancia se define como la disminución fraccional de volumen, -dV/V , por unidad de aumento de presión dp
- 20. Ejemplo El volumen de aceite contenido en una prensa hidráulica es de 0.2 m 3 . Calcúlese la disminución del volumen del aceite cuando está sometido a una presión de 2.04 x 10 7 Pa. El coeficiente de compresibilidad del aceite es 20x10 -6 atm -1 . Primero expresemos la presión atmosfera 2.04x10 7 Pa=201 atm