PROPIEDADES DE LA MATERIA

PROPIEDADES MECANICAS DE LA MATERIA:

SOLIDO, LIQUIDO Y GASEOSO

Líquidos

Los líquidos también tienen un ordenamiento muy estrecho de sus partículas. Sin embargo, las partículas de un líquido pueden pasarse unas a otras al azar. Esto significa que los líquidos pueden tener una densidad similar a la de los sólidos, pero a su vez fluyen y se adaptan a la forma de su recipiente. Los líquidos difunden lentamente, y pueden tener un amplio rango de viscosidades dependiendo de su estructura molecular.

Sólidos

Los sólidos están compuestos por partículas unidas estrechamente. Si bien pueden tener algún pequeño grado de movilidad, las partículas de un sólido no pueden moverse de un lugar a otro. Por consiguiente, los materiales sólidos normalmente no difunden ni fluyen. Los sólidos pueden romperse, pero son sólo mínimamente compresibles, debido a la disposición rígida de sus partículas. Los dos tipos principales de sólidos que existen son: los cristalinos, que tienen una estructura atómica extremadamente regular, y los amorfos, que están formados por partículas ordenadas en forma irregular. La sal de mesa y el azúcar son ejemplos de sólidos cristalinos, cuya estructura repetitiva y regular puede verse con un microscopio. Los plásticos y el vidrio son sólidos amorfos; no sólo su estructura atómica es irregular, sino que también tienen una gran viscosidad, lo que significa que cuando se derriten "fluyen".

Gas

Las partículas de un gas son muy móviles, y tienen gran cantidad de espacio entre ellas. Esto les permite moverse independientemente unas de otras, a altas velocidades. Debido a que las partículas de gas están tan separadas, la densidad de los gases es aproximadamente un milésimo de la densidad de los líquidos y los sólidos. Los gases difunden rápidamente, y se adaptan a la forma de sus recipientes. También son fácilmente compresibles, debido a la gran cantidad de espacio que hay entre sus partículas.

Cambios del estado de la materia

Los elementos y sus componentes pueden cambiar de un estado de la materia a otro sin cambiar su estructura química. Por ejemplo, el elemento oxígeno (O2) puede existir como gas o como líquido, dependiendo del ordenamiento de sus moléculas. El compuesto H2O es otro ejemplo común; existe como sólido (hielo), líquido (agua) y gas (vapor), pero siempre mantiene una estructura química comprimida de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

SOLIDO

LEY DE HOOKE

Hooke estableció la ley fundamental que relaciona la fuerza aplicada y la deformación producida. Para una deformación unidimensional, la Ley de Hooke se puede expresar matemáticamente así:

= -k

• K es la constante de proporcionalidad o de elasticidad.

• es la deformación, esto es, lo que se ha comprimido o estirado a partir del estado que no tiene deformación. Se conoce también como el alargamiento de su posición de equilibrio.

• es la fuerza resistente del sólido.

• El signo ( - ) en la ecuación se debe a la fuerza restauradora que tiene sentido contrario al desplazamiento. La fuerza se opone o se resiste a la deformación.

• Las unidades son: Newton/metro (New/m) – Libras/pies (Lb/p).

Si el sólido se deforma mas allá de un cierto punto, el cuerpo no volverá a su tamaño o forma original, entonces se dice que ha adquirido una deformación permanente.

MODULO DE YOUNG

Para la descripción de las propiedades elásticas de objetos lineales, tales como alambres, varillas, volúmenes, que pueden ser tanto extendidos como comprimidos, un parámetro conveniente es la proporción entre la fuerza y la deformación, parámetro llamado módulo de Young del material. El módulo de Young, puede usarse para predecir el estiramiento o la compresión de un objeto, siempre que la fuerza no sobrepase el límite elástico del material.

Propiedades Elásticas de Materiales de Ingeniería Seleccionados

Material Densidad

(kg/m3) Módulo de Young

109 N/m2 Longitud Final Su

106 N/m2 Límite elástico Sy

106 N/m2

Aceroa 7860 200 400 250

Aluminio 2710 70 110 95

Vidrio 2190 65 50b ...

Hormigónc 2320 30 40b ...

Maderad 525 13 50b ...

Hueso 1900 9b 170b ...

Poliestireno 1050 3 48 ...

LIQUIDO

PRESION HIDROSTATICA

Se describe como presión al acto y resultado de comprimir, estrujar o apretar; a la coacción que se puede ejercer sobre un sujeto o conjunto; o la magnitud física que permite expresar el poder o fuerza que se ejerce sobre un elemento o cuerpo en una cierta unidad de superficie.

La hidrostática, por su parte, es la rama de la mecánica que se especializa en el equilibrio de los fluidos. El término también se utiliza como adjetivo para referirse a lo que pertenece

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