AULAR, MARIA BETANIA

C.I 26.887.463

Robert Hooke estableció en el año de 1676, en Inglaterra, ut tensio sicvis, lo que significa "como sea la deformación así será la fuerza..." es decir,que los esfuerzos o aplicados son directamente proporcionales a lasdeformaciones producidas, a esta afirmación, se le conoce como la Ley deHooke. Para hacer que esta ley sea más de aplicabilidad en general, se haceconveniente definir los términos "esfuerzo" y "deformación". Las tipos deesfuerzos más comunes y sus correspondientes deformaciones serian esfuerzode: tensión, compresión, corte, flexión y torsión. El Módulo de Young,también llamado Módulo de Elasticidad, representa el grado de rigidez de unmaterial frente a esfuerzos axiales y flectores, independientemente de laforma, tamaño y vínculos de unión del elemento o pieza que conforme. ElMódulo de Elasticidad E se define como la pendiente de la recta queinicialmente se forma en un gráfico de esfuerzo

Esfuerzo es la resistencia que ofrece un área unitaria (A) delmaterial del que está hecho un miembro para una carga aplicadaexterna (fuerza, F): Esfuerzo = fuerza / área = F / A (4) En algunoscasos, como en el esfuerzo normal directo, la fuerza aplicada sereparte uniformemente en la totalidad de la sección transversal delmiembro; en estos casos el esfuerzo puede calcularse con la simpledivisión de la fuerza total por el área de la parte que resiste lafuerza, y el nivel del esfuerzo será el mismo en un punto cualquierade una sección transversal cualquiera. En otros casos, como en elesfuerzo debido a flexión, el esfuerzo variará en los distintoslugares de la misma sección transversal, entonces el nivel deesfuerza se considera en un punto.

TRACCION

Tracción Decimos que un elemento está sometido a un esfuerzo de tracción cuando

sobre él actúan fuerzas que tienden a estirarlo. Los tensores son elementos resistentes que

aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.

COMPRESIÓN

Un cuerpo se encuentra sometido a compresión si las fuerzas aplicadastienden a

aplastarlo o comprimirlo. Los pilares y columnas son ejemplo deelementos diseñados para

resistir esfuerzos de compresión. Cuando se somete a compresión una pieza de gran longitud

en relación a su sección, se arquea recibiendo este fenómeno el nombre de pandeo.

FLEXION

Un elemento estará sometido a flexión cuando actúen sobre las cargas que

tiendan a doblarlo. A este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una

estructura.

TORSION

Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando existen fuerzas que tienden a

retorcerlo. Es el caso del esfuerzo que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura.

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 él es el kilo pascal (kPa),

mega pascal (MPa) ogiga pascal (GPa). En el sistema

americano, la fuerza es en libras y el área en pulgadas

cuadradas, así el esfuerzo queda en libras sobre pulgadas

cuadradas(psi). Particularmente en Venezuela la unidad más

empleada es el kgf/cm2 para denotar los valores

relacionados con el esfuerzo.

Las Deformaciones del Material pertenecen

al grupo de las denominadas lesiones mecánicas.

Son consecuencia de procesos mecánicos, a partir de

fuerzas externas o internas que afectan a las

características mecánicas de los elementos

constructivos. En el caso de las deformaciones, son

una primera reacción del elemento a

una fuerza externa, al tratar de adaptarse a ella.

La magnitud más simple para medir la deformación es lo que en ingeniería sellama deformación axial o deformación unitaria se define como el cambio delongitud por unidad de longitud: de la misma magnitud

Donde es la longitud inicial de la zona en estudio y la longitud final odeformada. Es útil para expresar los cambios de longitud de un cable o un prismamecánico. En la Mecánica de sólidos deformables la deformación puede tener lugarsegún diversos modos y en diversas direcciones, y puede además provocardistorsiones en la forma del cuerpo, en esas condiciones la deformación de uncuerpo se puede caracterizar por un tensor (más exactamente un campo tensorial) dela forma:

Donde cada una de las componentes de la matriz anterior, llamada tensordeformación representa una función definida sobre las coordenadas del cuerpo quese obtiene como combinación de derivadas del campo de desplazamientos de lospuntos del cuerpo.

* Deformación plástica, irreversible o permanente. Modo de deformación en que el material no regresaa su forma original después de retirar la carga aplicada. Esto sucede porque, en la deformación plástica,el material experimenta cambios termodinámicos irreversibles al adquirir mayor energía potencialelástica. La deformación plástica es lo contrario a la deformación reversible.

* Deformación elástica, reversible o no permanente, el cuerpo recupera su forma original al retirarla fuerza que le provoca la deformación. En este tipo de deformación, el sólido, al variar su estadotensional y aumentar su energía interna en forma de energía potencial elástica, solo pasa por cambiostermodinámicos reversibles.

Comúnmente se entiende por materiales elásticos, aquellos que sufren grandes elongaciones cuandose les aplica una fuerza, como la goma elástica que puede estirarse sin dificultad recuperando su longitudoriginal una vez que desaparece la carga. Este comportamiento, sin embargo, no es exclusivo de estosmateriales, de modo que los metales y aleaciones de aplicacióntécnica, piedras, hormigones y maderas empleados en construcción y, en general, cualquier material,presenta este comportamiento hasta un cierto valor de la fuerza aplicada; si bien en los casos apuntados lasdeformaciones son pequeñas, al retirar la carga desaparecen.

Al valor máximo de la fuerza aplicada sobre un objeto para que su deformación sea elástica se ledenomina límite elástico y es de gran importancia en el diseño mecánico, ya que en la mayoría deaplicaciones es éste y no el de la rotura, el que se adopta como variable de diseño (particularmenteen mecanismos). Una vez superado el límite elástico aparecen deformaciones plásticas (que sonpermanentes tras retirar la carga) comprometiendo la funcionalidad de ciertos elementos mecánicos.

Deformación El diseño de elementos estructurales implicadeterminar la resistencia y rigidez del material estructural, estaspropiedades se pueden relacionar si se evalúa una barra sometida a unafuerza axial para la cual se registra simultáneamente la fuerza aplicaday el alargamiento producido. Estos valores permiten determinar elesfuerzo y la deformación que al graficar originan el denominadodiagrama de esfuerzo y deformación. Los diagramas son similares sisetrata del mismo material y de manera general permite agrupar losmaterial es dentro de dos categorías con propiedades afines que sedenominan materiales dúctiles y materiales frágiles. Los diagramas demateriales dúctiles se caracterizan por ser capaces de resistir grandesdeformaciones antes de la rotura, mientras que los frágiles presentanun alargamiento bajo cuando llegan al punto de rotura.

La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke,originalmente formulada para casos del estiramientolongitudinal, establece que el alargamiento unitario queexperimenta un material elástico es directamente proporcional ala fuerza aplicada :Siendo el alargamiento, la longitud original,: módulo de Young, la sección transversal de la pieza estirada.La ley se aplica a materiales elásticos hasta un límitedenominado límite elástico.

Esta ley recibe su nombre de Robert Hooke, físico británicocontemporáneo de Isaac Newton. Ante el temor de que alguiense apoderara de su descubrimiento, Hooke lo publicó en formade un famoso anagrama, ceiiinosssttuv, revelando su contenidoun par de años más tarde. El anagrama significa Ut tensio sicvis ("como la extensión, así la fuerza").

Para concluir es de gran importancia de conocer y

manejar estas definiciones de forma clara. Ya que como

ingenieros debemos conocer las propiedades como la

resistencia en cuanto a su torsión y flexión . Que nos

servirá en un el futuro para las fabricación de los

diferentes implementos.