ESFUERZOOBJETO Estudiar cualitativamente los esfuerzos y la
estructura.MATERIAL Papel, cuaderno, cartn.FUNDAMENTOAl actuar
fuerzas sobre un cuerpo slido, generalmente se modifican algo tanto
el volumen como la forma del cuerpo. Pueden presentarse dos casos
extremos ideales : Se dice que un cuerpo ha experimentado una
deformacin elstica cuando recupera la forma y el volumn primitivos,
una vez que han cesado las fuerzas externas que ocasionaron la
deformacin. En cambio, otros cuerpos no muestran tendencia alguna a
recuperar su estado riginal al cesar la accin deformante. En este
caso de habla de deformacin plstica.Para cada clase de deformacin
introduciremos una cantidad llamada esfuerzo que caracteriza la
intensidad de las fuerzas que la causan generalmente con base en
una fuerza por unidad de rea. Otra cantidad, la deformacin,
describe el cambio de forma resultante. Si el esfuerzo y la
deformacin son pequeos, es comn que sean directamente proporcional
y llamamos ala constante de proporcionalidad mdulo de
elsticidad.Las caractersticas elsticas de un material homogeneo e
istropo quedan completamente definidas por el conocimiento d su
mdulo de young, E, y su coeficiente de poisson .MTODO
:Procedimiento:1. Tome una hoja de papel y doble en forma de V,
coloque sobre ella gradualmente varios objetos. Anote sus
observaciones y plantee una explicacin de lo observado. Fig.01
He observado que solamente soporta cargas ligeras (papel, lpiz,
borrador). Variando gradualmente su resistencia con relacin al eje
axial. En los extremos del papel, se dobla con mayor carga;
colapsando este. Dejando entrever su poca su poca resistenciaa
esfuerzo de corte.
2. Ahora, de una forma de tubo al papel e igulame coloque sobre
ella distintas cargas, evale su resistencia en comparacin con (01).
Fig.02. Explique lo observado.
Se observa que en esta forma el papel es capaz de soportar
mayores cargas y con mayor duracin respecto al tiempo. Se puede
explicar que debido a su distribucin de sus masas equidistantes de
su eje axial; est sometido principalmente a esfuerzo de comprensin.
El cual es muy considerable respecto al esfuerzo de corte (en el
papel). 3. Tome tres piezas de cartn, colquelos sobre dos soportes
Fig.03. Analice hasta qu carga puede soportar. Explique lo
observado.
En este ensayo; para una determinada distancia d entre los
soportes, se puso una carga de 100 gr. Flexionndose ligeramente los
cartones que pusimos sobre los soportes. Luego agregamos 200 gr.
Flexionando ms alos cartones en comparacin a anterior. Luego se
adiciono 100 gr. Flexionandose aproximandamente hasta su lmite.
Esto vara si las cargas hacemos soportarsobre otro punto respecto
al centro y al eje de simetra.
4. Luego, coloque verticalmente las piezas de cartn como ilustra
la Fig.04. Compare su resistencia con el caso anterior (03).
Se puede observar que en esta posicin los cartones soportan
mayor carga que en el caso anterior. Experimentalmente hace una
flexin ligera (poco notoria). Esto se puede explicar desde el punto
de vista de la distribucin de masas respecto al ejej de simetra
(eje axial) longitudinal. Este ofrece mayor resistencia ala
flexin.
5. De lo observado anteriormente que relacin puede encontrarse
entre la resistencia de la Fig.03 y Fig.04.
La relacin entre ambas figuras se encuentra en que la
resistencia que ofrecen a la flexin depende de la cantidad de masa
concentrada entorno al eje de simtetria longitudinal; las que
generan esfuerzos perpendiculares de tipo (traccin y comprensin),
distribuidos alo largo de la linea de accin de la fuerza que
proporciona la carga.
PARA PENSAR1. Los diagramas ilustran un trozo de esponja, sobre
la que se coloca una carga, explique lo observado precisando el
esfuerzo que acta sobre la esponja.
Se puede apreciar que la carga puesta sobre la esponja produce
un efecto de deformacin sobre ella. Uniendola gradualmente en torno
a la ubicacin de esta y produciendo esfuerzos de comprension y
corte sobre la esponja. Este efecto adems puede ser duradero en el
tiempo si la carga permanece sobre ella por un tiempo
prolongado.
2. Si sobre la esponja se coloca una base de madera y sobre l la
carga, Qu efecto genera en la esponja?. Compare su resultado al
caso anterior,
El efecto que produce la misma carga, pero con la madera en
medio hay poca deformacion, pero tambin menor compresin. Adems la
deformacin es ms homogenea en la superficie de laesponja.
3. Explique y compare los esquemas anteriores, la relacin que
puede tener con el diseo de una edificacin.
En ambos casos la esponja esta siendo sometida ala misma carga,
pero el rea de accin de la fuerza vara, lo que implica mayor rea de
esfuerzo para la esponja. Esto pone de manifiesto como por ejemplo
en una edificacin que la carga que pueda soportar las bases o el
cimiento de la misma debera estar equitativamente distribuida para
una resisitencia ptima.
OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES
Todos los fenmenos que hemos apreciado tienen relacin en la
capacidad que tiene los cuerpos a ofrecer resistencia a los
distintos tipos de esfuerzos; su relacin con su distribucin de masa
y el rea en el que actuan las cargas (presin); as como el lugar y
la forma (geometra) de los cuerpos sujetos a esfuerzos. Todo esto
nos induce a pensar que la resistencia de un objeto sometido a
esfuerzos diferentes producidos por una fuerza. De igual magnitud
genera efectos distintos sobre el mismo cuerpo.
ANOTACIONES ADICIONALES El papel utilizado en el experimento y
en general para todos los tipos de papel, el esfuerzo de corte al
que sea sometido produce menor resistencia en comparacin al que
ofrece debido a esfuerzos de tensin.
El momento de inercia depende de la distribucin de masa en torno
al eje de giro.
Las esponjas tienen diferentes cosistencias. Algunas se deforman
y permanecen as por un periodo determinado de tiempo.
EFECTO DE VENTURIOBJETIVOEstudiar el efecto de
venturi.FUNDAMENTO TERICOEl efecto de venturi cosnsiste en que la
corriente de un fluido dentro de un conducto cerrado disminuye la
presion del fluido al aumentar la velocidad cuando
