Esfuerzo y deformación
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CONCEPTO DE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN Esfuerzo: En física e ingeniería, se denomina tensión mecánica al valor de la distribución de fuerza por unidad de área en el entorno de un punto material dentro de u n c u e r p o material o medio continuo. Un caso particular es el de tensión uniaxial. A la que se le llama también esfuerzo simple, es la fuerza por unidad de área que soporta un material, que se denota con la σ. σ = Esfuerzo o fuerza por unidad de área (valor medio). P=carga aplicada. A = Área de sección transversal. Sección Transversal “A” P La expresión σ = P/A representa el esfuerzo promedio en toda la sección transversal “A”Es decir que en la sección transversal A existen puntos en donde el esfuerzo σ es mayor y existen puntos en donde el esfuerzo σ es menor. Siendo las unidades [Pa] (Pascal = N/m²]), [MPa] = 106[Pa] (y también [kp/cm²]). La situación anterior puede extenderse a situaciones más complicadas con fuerzas no distribuidas uniformemente en el interior de un cuerpo de geometría más o menos compleja. En ese caso la tensión mecánica no puede ser representada por un escalar.
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CONCEPTO DE ESFUERZO Y DEFORMACIÓNEsfuerzo:
En física e ingeniería, se denomina tensión mecánica al valor de la distribución de fuerza por un idad de á rea en e l en to rno de un pun to mate r ia l den t ro de un cuerpo material o medio continuo.
Un caso particular es el de tensión uniaxial. A la que se le l l ama tamb ién esfuerzo simple, es la fuerza por unidad de área que soporta un material, que se denota con la σ.
σ = Esfuerzo o fuerza por unidad de área (valor medio).P=carga aplicada. A = Área de sección transversal.
Sección Transversal “A”
P
La expresión σ = P/A representa el esfuerzo promedio en toda la sección transversal “A”Es decir que en la sección transversal A existen puntos en donde el esfuerzo σ es mayor y existen puntos en donde el esfuerzo σ es menor.
Siendo las unidades [Pa] (Pascal = N/m²]), [MPa] = 106[Pa] (y también [kp/cm²]).
La situación anterior puede extenderse a situaciones más complicadas con fuerzas no distribuidas uniformemente en el interior de un cuerpo de geometría más o menos compleja. En ese caso la tensión mecánica no puede ser representada por un escalar.
Considerando la figura de la izquierda tenemos:
σ e s c o n s t a n t e e n t o d o s l o s p u n t o s d e l a s e c c i ó n transversal.
Entonces, una expresión más exacta del esfuerzo en cualquier punto de la sección A sería: σ = dP/dA
Deformación
La deformación es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a la aplicación de una o más fuerzas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica.
La magnitud más simple para medir la deformación es lo que en ingeniería se llama deformación axial o deformación unitaria se define como el cambio de longitud por unidad de longitud:
ε=∆s´−∆s∆ s
Donde ∆ s es la longitud inicial de la zona en estudio y ∆ s´ la longitud final o de fo rmada. Es ú t i l pa ra expresar los cambios de long i tud de un cab le o un p r i sma mecánico.
La Deformación Unitaria se obtiene dividiendo el cambio en la longitud = L–Lo entre la longitud inicial.
ε=L−LoLo
ε= δLo
δ= deformación total: L – Lo
