PROPIEDADES LA MATERIA: ELASTICIDAD Y RIGIDEZ

ELASTICIDAD Y RIGIDEZ

Rigidez: Es la propiedad que presentan algunos sólidos a no deformarse.

Elasticidad (mecánica de sólidos): Es la propiedad que presentan ciertos materiales sólidos  de poder recuperar su forma original  al sufrir deformaciones reversibles.

Cuando un sólido se encuentra sujeto a la acción de fuerzas exteriores, este se deforma,  si estas fuerzas exteriores se eliminan, tiende a recuperar su forma original.

Clasificación de cuerpos en función de su elasticidad

Cuerpo elástico. Son aquellos que bajo la acción de una fuerza se deforman, pero al quitarla, regresan a su tamaño y forma original.

Cuerpos Inelásticos Son aquellos materiales fácilmente deformables (arcilla, plastilina, masa de repostería), pero que al hacerlo no recuperan su forma original.

El plomo se considera inelástico, porque se deforma con facilidad sin recuperar su forma original. 

Los cambios de tamaño o forma que sufren los materiales  al ser sometidos a  fuerzas externas, dependen del arreglo   atómico, molecular y de los  enlaces que presente  los materiales, es decir de su estructura interna        .

Los sólidos presentan elasticidad de alargamiento, de esfuerzo cortante ( estos pueden romperse), y de volumen (deformarse en sus tres dimensiones).

Esfuerzo: Es la fuerza que se aplica a un cuerpo para producirle una deformación,  originando así las tres formas de deformación.

Esfuerzo de tensión: Son fuerzas igual magnitud, de pero de sentido contrario, que se alejan entre sí provocando un alargamiento.

Esfuerzo de Corte: Fuerzas de igual o diferente magnitud  pero de sentido contrario actuando.  

       Alargamiento

Elasticidad

Comprimiendo o apretándolo

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

La ley de Hooke y las Deformaciones Elásticas

Las deformaciones elásticas como las mencionadas anteriormente, alargamientos y compresiones, fueron estudiadas por el físico ingles Robert Hooke  quien enuncio la siguiente ley:

La ley de Hooke: La deformación elástica que sufre un cuerpo solido es directamente proporcional al esfuerza recibido, mientras no se exceda el límite de elasticidad.  [pic 4]

Dicho de otra manera la tensión o estiramiento, la compresión o acortamiento (cambios de longitud) es directamente proporcional al esfuerzo recibido.

Expresión matemática de la Ley de Hooke: 

Para resortes:         [pic 5]

Para  otros cuerpos sólidos como: alambres, varillas, barras y cables.

[pic 6]

VARIABLES

  = Alargamiento o deformación [pic 7]

  = Longitud antes del esfuerzo[pic 8]

 = Fuerza aplicada[pic 9]

 = Área de la sección Transversal[pic 10]

El término     establece una relación de variación proporcional entre las distintas  variables. Para  eliminar esta relación de  proporcionalidad y establecer una  igualdad matemática  se necesita definir una constante de proporcionalidad.[pic 11]

Constante de proporcionalidad o  Modulo de elasticidad

El modulo de elasticidad: Es una propiedad específica e intensiva, especifica porque nos sirve para diferenciar una sustancia de otra, intensiva porque no depende de la cantidad de materia