Esfuerzo Y Deformación Unitaria Normales

1.2 ESFUERZO Y DEFORMACIÓN UNITARIA NORMALES

Los conceptos fundamentales de la mecánica de materiales son el esfuerzo y deformación unitaria.

1.2.1 Esfuerzos: se representa con la letra (σ) y se define como magnitudes físicas con unidades de

fuerza sobre área utilizadas en el cálculo de piezas prismáticas como vigas o pilares y también en el

cálculo de placas y láminas.

P

σ = -------

A

Las unidades de los esfuerzos son las mismas que para la presión, fuerza dividida por área, se utilizan con

frecuencia: MPa, psi, Kpsi, Kg. /mm2

, Kg. /cm2

.

Cuando se utilizan unidades del SI, la fuerza se expresa en newtons (N) y el área en metros cuadrados

(m2

). Por lo tanto las unidades de esfuerzos serán newtons por metro cuadrado (N/m2

) o también llamado

Pascal (Pa). Por ser esto una unidad muy pequeña, es mejor utilizar Megapascal (Mpa) (que es 106

veces

Pa).

Cuando la barra se estira debido a las fuerzas P, los esfuerzos que se producen son esfuerzos de tensión o

esfuerzos de tracción.

Si las fuerzas tienen una dirección contraria y hacen que la barra se comprima se trata de esfuerzos de

compresión.

Siempre que los esfuerzos actúen en una forma perpendicular a la superficie de corte, se llama esfuerzos

normales. Por lo tanto los esfuerzos normales pueden solamente ser de tracción o de compresión. Mas

adelante veremos otro tipo de esfuerzo (esfuerzo cortante), que es el que actúa de forma paralela a la

superficie de aplicación.

1.2.2 Deformación Unitaria Normal: Una forma de comparar la deformación entre dos elementos, es

expresarla como una deformación porcentual, o en otras palabras, calcular la deformación que sufrirá una

longitud unitaria del material, la cual se denomina deformación unitaria e. La deformación unitaria se

calculará como:

ε = δ /Lo

Deformación debida a esfuerzos de tensión y de compresión, respectivamente.

Algunas características mecánicas de los materiales como su resistencia (capacidad de oponerse a la

rotura), su rigidez (capacidad de oponerse a las deformaciones) y su ductilidad (capacidad de deformarse

antes de romperse), por lo general se obtienen mediante ensayos en laboratorio (resistencia de materiales

experimental), sometiendo a pruebas determinadas porciones del material (probetas normalizadas) para

obtener esta información. Parece que el primero que realizó ensayos para conocer la resistencia de

alambres fue Leonardo Da

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