Mecanica De Medios Continuos

Mecánica de medios continuos

La mecánica de medios continuos (MMC) es una rama de la física (específicamente de la mecánica) que propone un modelo unificado para sólidos deformables, sólidos rígidos y fluidos. Físicamente los fluidos se clasifican en líquidos y gases. El término medio continuo se usa tanto para designar un modelo matemático, como cualquier porción de material cuyo comportamiento se puede describir adecuadamente por ese modelo.

Un medio Continuo se concibe como una porción de materia formada por un conjunto infinito de partículas (que forman parte, por ejemplo, de un sólido, de un fluido o de un gas) que va a ser estudiado macroscópicamente, es decir, sin considerar las posibles discontinuidades existentes en el nivel microscópico (nivel atómico o molecular).

En consecuencia, en el tratamiento matemático ideal de un medio continuo se admite usualmente que no hay discontinuidades entre las partículas y que la descripción matemática de este medio y de sus propiedades se puede realizar mediante funciones continuas.

EQUILIBRIO ESTATICO

Un sistema está en equilibrio cuando la fuerza total o resultante que actúa sobre un cuerpo y el momento resultante son nulos. En este caso, la propiedad macroscópica del cuerpo que no cambia con el tiempo es la velocidad. En particular, si la velocidad inicial es nula, el cuerpo permanecerá en reposo. El equilibrio mecánico puede ser de tres clases: estable, indiferente o inestable. Si las fuerzas son tales que un cuerpo vuelve a su posición original al ser desplazado, como ocurre con un tentetieso, el cuerpo está en equilibrio estable. Si las fuerzas que actúan sobre el cuerpo hacen que éste permanezca en su nueva posición al ser desplazado, como en una esfera situada sobre una superficie plana, el cuerpo se encuentra en equilibrio indiferente. Si las fuerzas hacen que el cuerpo continúe moviéndose hasta una posición distinta cuando se desplaza, como ocurre con una varita en equilibrio sobre su extremo, el cuerpo está

en equilibrio inestable.

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES

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 y

Cizalladura. Además en ingeniería muchas cargas son torsionales en lugar de sólo cizalla.

DEFORMACIÓN ELÁSTICA Y PLÁSTICA

Cuando una pieza se somete a una fuerza de tensión uniaxial, se produce una deformación

del material. Si el material vuelve a sus dimensiones originales cuando la fuerza cesa se

dice que el material ha sufrido una DEFORMACIÓN ELASTICA. El número de

deformaciones elásticas en un material es limitado ya que aquí los átomos del material son

desplazados de su posición original, pero no hasta el extremo de que tomen nuevas

posiciones fijas. Así cuando la fuerza cesa, los átomos vuelven a sus posiciones originales

y el material adquiere su forma original.

Si el material es deformado hasta el punto que los átomos no pueden recuperar sus

posiciones originales, se dice que ha experimentado una DEFORMACIÓN PLASTICA.

Fuerza

En física, la fuerza es una magnitud física que mide la intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas (en lenguaje de la física de partículas se habla de interacción). Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o deenergía..

Trabajo (física)

En mecánica clásica, el trabajo que realiza una fuerza sobre un cuerpo equivale a la energía necesaria para desplazar este cuerpo.1 El trabajo es una magnitud física escalar que se representa con la letra (del inglés Work) y se expresa en unidades de energía, esto es en julios o joules (J) en el Sistema Internacional de Unidades.

Ya que por definición el trabajo es un tránsito de energía,2 nunca se refiere a él como incremento de trabajo, ni se simboliza como ΔW.

Energía

El término energía (del griego ἐνέργεια/energeia, actividad, operación; ἐνεργóς/energos = fuerza de acción o fuerza trabajando) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.

En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.

EQUIVALENTE CALORÍFICO DEL TRABAJO - Definición - Significado

Relación entre las unidades de medida del trabajo y calor. El trabajo mecánico puede transformarse íntegramente en calor. Piénsese, por ejemplo, en la energía mecánica (cinética) de un vehículo en movimiento que debe disiparse para frenar; toda la energía cinética se transforma en calor en los frenos. Para poder evaluar la carga térmica a que se hallan sometidos los frenos durante el frenado, es preciso convertir el trabajo mecánico en unidades térmicas por medio del equivalente calorífico del trabajo E, determinado experimentalmente mediante el molinillo de Joule, y cuyo valor es E =4.186 J/kcal =427 kgm/kcal

Conservación de la energía

La ley de la conservación de la energía constituye el primer principio de la termodinámica y afirma que la cantidad total deenergía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra, por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. Dicho de otra forma: la energía puede transformarse de una forma a otra o transferirse de un cuerpo a otro, pero en su conjunto permanece estable (o constante).

Maleabilidad

La maleabilidad es la propiedad de un material sólido de adquirir una deformación metálica mediante una compresión sin fracturarse.

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