Tema 7 - Elasticitat

7/25/2019 Tema 7 - Elasticitat

1/22

TEMA 7

Propietats dels materialsElasticitat y Bioelasticitat

BIOMECNICA Y FSICA APLICADA


2/22

Tema 7. Elasticitat i Bioelasticitat.

Objectius

Conixer els distints comportaments mecnics dels slids.

Llei de Hooke i mdul de Young.

Conixer els assatjos de materials elstics.

Conixer els assatjos dels materials viscoelstics.

Els molls en fisioterpia

Biomecnica i Fsica aplicada


3/22

Slids

Definici de slid: objecte rgid que tendeix a mantindre la seua formaquan se li apliquen forces externes.Est format per partcules estables i molt juntes que exerceixen entre sforces atractives.

En els lquids i gasosles molcules estanms separades, en estetema estudiarem elcomportament delsslids.




4/22

Biomecnica i Fsica aplicada2011/2012 [Anna Arnal Gmez]

Cal diferenciar entre els slids rgids, que es deformenamb dificultat, i els slids deformables, que es deformenfcilment quan se'ls aplica una fora

No obstant aix un slid no s totalment rgid, sin que laseua dimensi i forma es veuen modificats a l'aplicar unafora.

Els slids deformables, dacord amb la seua deformaci,es classifiquen en elstics y plstics



Slids


5/22

Elasticitat

Aix, un primer tipus de slids sn els elstics , els quals alaplicar-li una fora sn deformats i tornen al seu estat inicialquan cesa la fora.




6/22

Plasticitat

Als slids plstics, desprs de l'aplicaci de forces, el material norecupera la seua forma inicial, sin que es deforma de manerairreversible.




7/22

Elasticitat. Llei de Hooke

Les propietats mecniques dels materials elstics es podendescriure mitjanant la Llei de Hooke, que diu que el allargament relatiuaconseguit, s proporcional a la fora aplicada per unitat de superfcie,


On F=foraS=superfcie

L/L=allargament o deformaci relativa

E=mdul de Young en N/m2


El mdul de Young E i la seua inversa 1/E expressen la rigidesa idistensibilitat dun slid respectivament.


8/22


La frmula el que fa es establir una relaci entre la causa deformadora ila deformaci.




9/22




A major mdul de Young,major rigidesa, i per tant

major esfor per aconseguirla deformaci


10/22

Assatjos elstics


Donat que les forces aplicades poden ser de molts tipus,sestableixen uns o altres tipus de assatjos.

Tracci o c on tracci, quan actuen sobre una secci forces iguals ioposades aliniades perpendiculars a la superfcie externa i que

tendeixen a allargar-la o contraure-la.

Cizalla o tallant, es produix quan les forces aplicades snparalleles a la superfcie



11/22

Assatjos elstics


Flexi, es denomina flexi al tipus de deformaci que presenta unelement estructural allargat en una direcci perpendicular al seu eixlongitudinal. El efecte s traccionar una part i comprimir la oposada.La part mitja no pateix deformaci, ni sallarga ni sestira, i es

denomina f ibra neutra.



12/22

Assatjos elstics


Torsi, quan acta el moment d'una fora amb respecte al seu eixlongitudinal. Lesfor s mxim en lextrem i mnim en leix que tamb

acta com fibra neutra.



13/22


Exemple 1, una fora de contracci de 750N saplica a una mostracilndrica de s que t una secci de 1cm2. La longitut de la mostradisminueix en un 0,05%. Al cesar la crrega, la mostra torna a la

seua posici original de longitut 30cm, determinar,

Lesfor de contracci.

La deformaci patida.El mdul delasticitat de la mostra.



14/22

Viscositat i viscoelasticitat


El comportament viscss el tpic dels lquids, els quals alaplicar una fora externa, es deformen i fluixen. La deformaci

continua mentre seguixca la fora i quan cesa, el lquid no torna a laseua forma inicial


El comportament v is coelsti c dels materials: sn els que tenenpropietats entre els elstics i els viscosos. Es caracteritzen perqu nohi ha proporcionalitat entre la fora i la deformaci conseguida:la deformaci depn de la fora per tamb del temps de

aplicaci de la mateixa.


15/22

Materials viscoelstics


En els materials viscoelstics, per a una mateixa fora, la deformacicontinua conforme avana el temps, per tant es fa difcil definir elmdul delasticitat, ja que la deformaci en un temps t1 ser menorque un temps t2, per tant ser necessari definir el mdul E en funcidel temps,



16/22

Materials viscoelstics: assatjos


CREEP O FLUNCIA, saplica un esfor i es registra la deformaci en eltemps.


Exemple:


17/22


RELAXACI DE TENSIONS O STRESS RELAXATION, en el qual elmtode es basa en aplicar una deformaci i mesurar el esfor necessarial llarg del temps per a mantindre dita deformaci.


Materials viscoelstics: assatjos


Exemple:


18/22



Els molls sutilizan en fisioterpia per a:

-Controlar el moviment

-Per a emmagatzemar forces

- Proporcionar resistnciadurant els exercicis

- Per reducir les forces deimpacte i vibraci



19/22



Els molls son elstics i per tant compleixen la llei de Hooke

A major fora aplicada, major deformaci.

Si es coloquen en serie amb una mateixa fora aplicada laextensi o allagargament s el doble.

No obstant, si estan en paralel, la fora que apliquem per a estirar-lo una determinada longitut amb un sol, ha de ser el doble en este

cas per a un mateix allargament. Els utilitzats per a exercicis mesuren normalmente uns 30cm isallarguen fins dos voltes la seua longitut.



20/22





A l'aplicar una fora F es deforma unalongitud L

En parallel, amb la mateixa fora F esdeforma la mitat, L/2

En srie, amb la mateixa fora F esdeforma el doble, 2L


21/22




Sabem que h i ha d is ti nt s t ipus de mater ial s atenen t a les

seues propietats , ja s iguen elst iques, v iscoses o

vis coelstiq ues, de manera que podem afirmar...

a. En els materials viscoelstics, la deformaci sproporcional a l'esfor aplicat.b. La deformaci aconseguida noms depn del mdul de

Young.c. En els materials viscoelstics, l'assaig creep o fluncia

s'aplica un esfor i es registren les deformacions enfrontdel tempsd. No tots els slids patixen deformacions.

Reps


22/22


Moltes grcies per

la vostra atenci!

[email protected]

Documents

Tema 7 - Elasticitat