Consultar los siguientes conceptos en la bibliografía disponible en biblioteca

Instrucciones.

I.-Descargar documento de correo electrónico.

II.- Expresar todos los cálculos necesarios hasta llegar el resultado de cada ejercicio (según aplique).

III.- Formar equipos de tres personas como máximo.

IV.- Anexar portada, con el nombre y matricula de los integrantes del equipo.

V.- Agregar una introducción o referencia teórica referente a actividad a efectuar.

VI.- Agregar las conclusiones de cada equipo referente a la actividad efectuada)

VII.- Enviar resuelto en documento al correo adolforuizsoto1@gmail.com a más tardar el sábado 12 de Agosto.( comprimir archivo si fuera necesario).

CONSULTA DE BIBLIOGRAFIA

Consultar los siguientes conceptos en la bibliografía disponible en biblioteca

Suger encias: consultar libros sobre ciencia e Ing. de materiales, Mecánica de materiales o títulos afines.

1. Consultar y redactar una definición para el concepto esfuerzo en materiales de ingeniería.

2. Consultar cuantos tipos de esfuerzo se encuentran identificados en Mecánica de materiales y redactar las formulas básicas para su cálculo.

3. Consultar sobre el trabajo y aportaciones de Thomas Young y Robert Hooke al campo de la mecánica de materiales, así como las ecuaciones asociadas a su trabajo.

Propiedades elásticas de la materia

Definimos como cuerpo elástico aquel que recobra su tamaño y su forma originales cuando deja de actuar sobre la una fuerza deformante. Las bandas de hule, las pelotas de golf, los trampolines, las camas elásticas, las pelotas de futbol y los resortes son ejemplos comunes de cuerpos elásticos. La masilla, la pasta y la arcilla son ejemplos de cuerpos inelasticos. Para todos los cuerpos elásticos, conviene establecer relaciones de causa y efecto entre la deformación y las fuerzas deformantes. Considere el resorte de longitud l en la figura 13.1. Podemos estudiar su elasticidad añadiendo pesas sucesivamente y observando el incremento en su longitud. Una pesa de 20 N

alarga el resorte en 1 cm, una pesa de 40 N alarga el resorte 2 cm, y una pesa de 60 N alarga el resorte 3 cm. Es evidente que existe una relacion directa entre el estiramiento del resorte y la fuerza aplicada. Robert Hooke fue el primero en establecer esta relacion por medio de la invencion de un volante de resorte para reloj. En terminos generales, Hooke descubrio que cuando una fuerza F actua sobre un resorte (figura 13.2) produce en el un alargamiento s que es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza. La ley de Hooke se representa como

La constante de proporcionalidad k varia mucho de acuerdo con el tipo de material y recibe el nombre de constante elastica. Para el ejemplo ilustrado en la figura 13.1, la constante elastica es

La ley de Hooke no se limita al caso de los resortes en espiral; de hecho, se aplica a la deformación de todos los cuerpos elásticos. Para que la ley se pueda aplicar de un modo más general, es conveniente definir los términos esfuerzo y deformación. El esfuerzo se refiere a la causa de una deformación elástica, mientras que la deformación se refiere a su efecto, en otras palabras, a la alteración de la forma en si misma.

Figura 13.1 Alargamiento uniforme de un resorte Figura 13.2 Relación entre la fuerza F aplicada y la elongación que produce

a) Tensión b) Compresión c) Cortante

Figura 13.3 Tres tipos comunes de esfuerzos y sus correspondientes deformaciones: (a) tensión, (b) compresión, (c) cortante.

En la figura 13.3 se muestran tres tipos comunes de esfuerzos y sus correspondientes deformaciones. Un esfuerzo de tensión se presenta cuando fuerzas iguales y opuestas se apartan entre si. En un esfuerzo de compresión las fuerzas son iguales y opuestas y se acercan entre si. Un esfuerzo cortante ocurre cuando fuerzas iguales y opuestas no tienen la misma línea de acción.

La eficacia de cualquier fuerza que produce un esfuerzo depende en gran medida del área sobre la que se distribuye la fuerza. Por esta razón, una definición más completa de esfuerzo se puede enunciar en la siguiente forma:

Esfuerzo es la razón de una fuerza aplicada entre el área sobre la que actúa, por ejemplo, newton por metro cuadrado o libras por pie cuadrado.

Como se mencionó antes, el termino deformación representa el efecto de un esfuerzo dado. La definición general de deformación es la siguiente:

Deformación es el cambio relativo en las dimensiones o en la forma de un cuerpo como resultado de la aplicación de un esfuerzo.

En el caso de un esfuerzo de tensión o de compresión, la deformación puede considerarse como un cambio en la longitud por unidad de longitud. Un esfuerzo cortante, por otra parte, puede alterar únicamente la forma de un cuerpo sin cambiar sus dimensiones. Generalmente el esfuerzo cortante se mide en función de un desplazamiento angular.

El limite elástico es el esfuerzo máximo que puede sufrir un cuerpo sin que la deformación sea permanente. Por ejemplo, una varilla de aluminio cuya área en sección transversal es de 1 in2 se deforma permanentemente si se le aplica un esfuerzo de tensión mayor de 19000 Ib. Esto no significa que la varilla de aluminio se romperá en ese punto, sino únicamente que el cable no recuperará su tamaño original. En realidad, se puede incrementar la tensión hasta casi 21 000 Ib. antes de que la varilla se rompa. Esta propiedad de los metales les permite ser convertidos en alambres de secciones transversales más pequeñas. El mayor esfuerzo al que se puede someter un alambre sin que se rompa recibe el nombre de resistencia limite.

Si no se excede el limite elástico de un material, podemos aplicar la ley de Hooke a cualquier deformación elástica. Dentro de los límites para un material dado, se ha comprobado experimentalmente que la relación de un esfuerzo determinado entre la deformación que produce es una constante. En otras palabras, el esfuerzo es directamente proporcional a la deformación. La ley de Hooke establece:

Siempre que no se exceda el límite elástico, una deformación elástica es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza aplicada por unidad de área (esfuerzo).

Si llamamos a la constante de proporcionalidad el módulo de elasticidad, podemos escribir la ley de Hooke en su forma más general:

En las siguientes secciones analizaremos las aplicaciones específicas de esta relación fundamental.

Módulo de Young

En esta sección

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