UNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SUR

TEMA: Elasticidad

Esfuerzo: normal y tangencial. Deformación unitaria. Módulos elásticos. Constante recuperadora.

Fis. Pedro Pacheco Peña

Fuerzas elásticasTodo cuerpo real, bajo la acción de las fuerzas aplicadas

sobre el se deforma, es decir cambian sus dimensiones y forma. La deformación se denomina elástica, si después de cesar la acción de dicha fuerza el cuerpo retoma sus dimensiones iníciales.

F= - kx

Ley de Hooke:La magnitud de la fuerza de recuperación en un cuerpo elástico es proporcional a la deformación.

Ley de Hooke

F= - kx

Ley de Hooke

Fuerzas Elásticas

Resortes en Paralelo

Fuerzas Elásticas en Serie

Energía potencial ElásticaLa energía mecánica en el caso de existir solamente energía potencial elástica será:

Elasticidad Cuando un cuerpo se somete a fuerzas externas, sufre cambios de tamaño

o de forma, o de ambos. Tales cambios dependen del arreglo de los átomos y su enlace en el material. Por ejemplo un resorte puede estirarse o comprimirse por fuerzas externas.

Elasticidad es la propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto, y este regresa a su forma original cuando se le aplica una fuerza deformante y después se retira.

Los materiales que no regresan a su forma original, después de haber sido deformados se llaman inelásticos.

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOSMATERIALES Muchos materiales cuando están en servicio están sujetos a fuerzas o

cargas. En tales condiciones es necesario conocer las características del material para diseñar el instrumento donde va a usarse de tal forma que los esfuerzos a los que vaya a estar sometido no sean excesivos y el material no se fracture. El comportamiento mecánico de un material es el reflejo de la relación entre su respuesta o deformación ante una fuerza o carga aplicada.

Hay tres formas principales en las cuales podemos aplicar cargas: Tensión, Compresión, Cizalladura y torcionales.

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOSMATERIALES

ENSAYO DE TENSION DEFORMACION Durante la tensión, la deformación se concentra en la región central más estrecha, la

cual tiene una sección transversal uniforme a lo largo de su longitud. La muestra se sostiene por sus extremos en la máquina por medio de soportes o mordazas que a su vez someten la muestra a tensión a una velocidad constante. La máquina al mismo tiempo mide la carga aplicada instantáneamente y la elongación resultante (usando un extensómetro). Un ensayo de tensión normalmente dura pocos minutos y es un ensayo destructivo, ya que la muestra es deformada permanentemente y usualmente fracturada.

Sobre un papel de registro, se consignan los datos de la fuerza (carga) aplicada a la muestra que está siendo ensayada así como la deformación que se puede obtener a partir de la señal de un extensómetro. Los datos de la fuerza pueden convertirse en datos de esfuerzo y así construirse una gráfica tensión – deformación.

ENSAYO DE COMPRESION DEFORMACIONEn teoría, la prueba de compresión es simplemente el opuesto de la prueba de tensión con respecto a la dirección de la carga. En las pruebas de compresión de la muestra se comprime mientras que la carga y el desplazamiento se registran. Las pruebas de compresión como resultado propiedades mecánicas que incluyen la tensión de fluencia a la compresión, la tensión máxima a la compresión, y módulo de elasticidad a la compresión.

Ley de Hooke

Elasticidad por Tracción

Elasticidad por Tracción

Contracción Lateral

Contracción Lateral

Compresibilidad

Elasticidad por deslizamiento o Cizalladura