Esfuerzos Mecanicos Y Ley De Hooke

4.2 ESFUERZOS MECÁNICOS Y TÉRMICOS

4.2.1 ESFUERZOS MECÁNICOS

Las propiedades mecánicas son los parámetros que definen el comportamiento de los materiales frente a acciones mecánicas. Pueden variar con el tiempo (durabilidad y envejecimiento) o por las condiciones ambientales. El comportamiento de los materiales frente a acciones de tipo mecánico está ligado a su microestructura. Las propiedades se pueden determinar mediante ensayos de caracterización.

Cuando se aplica una carga sobre un material, este responde poniendo su microestructura en tensión para alcanzar el equilibrio (Principio de acción y reacción). La tensión se define como el esfuerzo mecánico que realiza un material para responder a una carga. Se mide en unidades de presión:

Existen varios tipos de esfuerzos mecánicos:

 Con respecto a un eje (axiles): Compresión y Tracción.

 Con respecto a un plano: Cortadura.

 Giro de un par de fuerzas con respecto a un eje: Torsión.

 Combinación de esfuerzos axiles: Flexión.

Compresión: Un cuerpo está sometido a un esfuerzo de compresión, cuando sobre él, actúa una fuerza que tiende a aplastarlo contra algo o cuando actúan dos fuerzas con direcciones opuestas, de manera que intenten oprimirlo. Los pilares y las columnas son ejemplo de elementos 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.

Tracción: Un cuerpo está sometido a un esfuerzo de tracción, cuando, sobre él, actúan dos fuerzas con direcciones opuestas, de manera que tienden a estirarlo. Los tensores son elementos resistentes que aguantan muy bien este tipo de esfuerzos.

Cortadura: Un cuerpo está sometido a un esfuerzo de cortadura, cuando, sobre él, actúan dos fuerzas con direcciones opuestas, que intentan reducir su medida en la dirección de las mismas. El ejemplo más claro de cortadura lo representa la acción de cortar con unas tijeras.

Torsión: Un cuerpo está sometido a un esfuerzo de torsión, cuando sobre él, al menos en uno de sus extremos actúa una fuerza que lo hacer rotar sobre su propio eje. Es el caso del esfuerzo que sufre una llave al girarla dentro de la cerradura.

Flexión: Un elemento estará sometido a flexión, cuando actúen sobre él, cargas que tiendan a doblarlo. A este tipo de esfuerzo se ven sometidas las vigas de una estructura.

4.3 LEY DE HOOKE

También llamada Ley de Elasticidad de Hooke llamada así en honor del físico británico Robert Hooke. Formulada originalmente para casos de estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada :

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