Procesos quimicos. Resistencia de materiales
Cristian BinimelisDocumentos de Investigación16 de Septiembre de 2021
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Estructura de los materiales
xxxxxxxxxxxx
Resistencia de materiales
Instituto IACC
29 de agosto de 2021
Desarrollo
1. De acuerdo con los datos entregados en la figura adjunta. Determine la constante del resorte[pic 1]
que experimenta dicha dilatación. Considere para la aceleración de gravedad un valor de 9,8
[pic 2]
Masa= 500 (g) = 0,5 (kg)
∆x = 3 (cm) = 0.03(m)[pic 3]
G= 9,8
[pic 4]
Fx=m*g = 0,5(kg) * 9,8 = 4,9 (N)
K = = =163.3 [pic 5][pic 6][pic 7]
2. Indique una característica de los siguientes materiales que son afectadas al someter a
distintos estímulos según el modelo esferas-resortes:
Fenómeno | Material | |
Acero | Polímeros | |
Calentamiento constante | Al calentar una pieza de acero constantemente, a no más de 1375 °C, esta produce una alta vibración en su estructura, la cual provoca que los enlaces se vuelvan mas fuertes, pero al mismo tiempo mas blandos para poder moldear el acero o darle la forma deseada. En cambio, si se calienta a temperaturas mayores a 3000°C este se derretirá. | Al calentar un polímero este provoca una disminución en su densidad, dureza y rigidez, perdiendo así su estructura. En promedio se puede moldear un polímero a los 90°C hasta los 150°C. Al sobrepasar los 150°C este polímero puede carbonizarse. |
Enfriamiento rápido | El enfriamiento rápido del acero resulta en un material más duro para reducir la fragilidad disminuyendo las vibraciones de su estructura cristalina hasta mantener su equilibrio | Al enfriar de manera rápida los polímeros se produce una rigidez en su estructura, la que conlleva a que sea más quebradiza y frágil. |
3. Caracterice la estructura cristalina que representa a los metales. Indique el tipo de celda
unitaria y una característica.
[pic 8]
Los estados cristalinos se caracterizan por contar con una distribución determinada entre cada átomo en el espacio. Esto hace que en el cristal cada átomo tenga una misma cantidad de átomos más próximos, vecinos, situados a distancias iguales.
Celdas unitarias
-Si se trasladan en el espacio, sin importar cuál sea la dirección, se obtendrá el sólido o cristal completo. Esto se debe a que, como se mencionó con los gatos y cabras, reproducen la secuencia estructural; lo que es igual a la distribución espacial de las unidades repetitivas.
-Son, de ordinario, simétricas. Asimismo, su simetría se refleja literalmente en los cristales del compuesto; si la celda unitaria de una sal es cúbica, sus cristales serán cúbicos. No obstante, hay estructuras cristalinas que se describen con celdas unitarias con geometrías distorsionadas.
4. Indique a qué tipo de falla en la estructura cristalina se relacionan las siguientes propiedades
de los materiales. Justifique, brevemente, su respuesta
Propiedades de los materiales | Tipo de falla en la estructura cristalina | Justificación |
Los metales son buenos conductores de la electricidad | Falla de dopaje | A los metales en general se le agregan distintas mezclas, como por ejemplo el fosforo o el boro, con los cuales se genera un defecto puntual que genera una perturbación en la estructura cristalina del material. Producto de estos enlaces, se genera una mejor continuidad dentro de las estructuras del metal. |
El cobre es un material muy dúctil | Falla de borde | El cobre es un material muy dúctil, ya que es capaz de estirarse y aplastarse, produciendo laminas muy delgadas, pero con una estructura sólida. |
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