Resistencia materiales en nuestro pais

Tarea N°1

Rodolfo Andres Torres Gonzalez

Resistencia Materiales

Instituto IACC

23-04-2017

Desarrollo

Pregunta N°1

De acuerdo a la ley de Hooke ¿cuál es el peso máximo que puede soportar una balanza que cuenta con un resorte con una constante de fuerza (k) de 6 x 104 N/m, si el desplazamiento máximo permitido por diseño es de 2,8 cm?

[pic 1]

Datos:

k=6*104N/m

x=-2.8cm≈0,028m

Con lo dato entregados procederemos a desarrollar la ecuación de la ley de Hooke.

Fx=-k*x

Remplazamos los datos dado y remplazamos.

Fx=-6* N/m * - 0,028m[pic 2]

Fx=1680N

El peso Maximo tiene que ser mayor 1680N, Fx>1680N

 Pregunta N°2

En una cuerda elástica de 1 cm de diámetro, se encuentra colocada una masa de 10 kg y se encuentra estirada a una longitud de 80 cm; cuando se le agregan 4,5 kg más, la cuerda alcanza una longitud de 83,5 cm y al agregar 2 kg más, la cuerda se rompe. Calcule la constante del resorte de la cuerda y luego determine cuál es el rango de su límite elástico (esfuerzo necesario para alcanzar ruptura), suponiendo que el diámetro de la cuerda es constante. Justifique su respuesta de acuerdo a los conceptos aprendidos.

Datos 1:

Fx=10kg*9.8 m/ ≈ 98 N[pic 3]

x=80cm ≈ 0,80m

Dato 2:

Fx=4,5kg*9.8 m/ ≈ 44,1 N[pic 4]

x=3,5cm ≈ 0,035m

Dato 3:

Fx=2kg*9.8 m/ ≈ 19,6 N[pic 5]

El elástico se rompe.

Teniendo y analizando los datos, la cuerda elástica al momento de estirarse a 83,5 cm ya se encuentra a su estiramiento máximo, con un peso 142,1 N (es la suma de las Fuerzas).

Es con estos analizaremos estos datos:

Fx=-k*x ≈ -k= ≈ k= - [pic 6][pic 7]

k = -     [pic 8]

k= -  ≈ k = 170,18 [pic 9][pic 10]

La constante de la cuerda elástica antes de romperse es k = 170,18  , después de esto la cuerda se romperá.[pic 11]

La fuerza necesaria para que la cuera elástica se ropa Fx> 142,1 N (es la suma de las Fuerzas).

Pregunta N°3

Es conocido que los metales (así como cualquier material) se expanden con el calor. En un modelo de esferas y resortes para dos materiales (A y B) con diferente coeficiente de expansión térmica, al calentar ambos materiales hasta la misma temperatura, A se expande más que B, ¿a qué parámetro del modelo se debe esta diferencia? Justifique su respuesta.

La diferencia de dilatación diferente que tienen estos materiales (A y B), el modelo seria Elasticidad, porque este modelo le permite modificar su forma, comprimiendo su cuerpo o estirándose, es por este motivo seria modelo Elástica.

Pregunta N°4

Observe la siguiente imagen que corresponde a la geometría de una celda unitaria de un metal hipotético y luego conteste:

[pic 12]

a.- ¿A cuál de los siete sistemas cristalinos pertenece este metal hipotético?

Esta pertenece del tipo Tetragonal

b.- Y ¿a cuál de las 14 redes cristalinas de Bravais pertenece?

Estas es una Cubico Centrada en el cuerpo

Pregunta N°5

Observe las propiedades del níquel (Ni) puro:

• Elemento metálico.
• Es un buen conductor del calor y de la electricidad.
• Tiene buena resistencia a la oxidación y corrosión.
• Presenta esquemáticamente el siguiente defecto:

[pic 13]

Suponga Ud. que un estudiante compañero suyo le comenta que, dadas las propiedades del níquel y el dibujo esquemático, este metal presenta un defecto de tipo Schottky. Luego, explique por qué su compañero identificó incorrectamente el tipo de falla o defecto cristalino, considerando las características de la estructura cristalizada en los materiales, en este caso, del níquel puro.

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