Propiedades Mecánicas De La MateriaPropiedades Mecánicas De La Materia

PROPIEDADES DE PROPIEDADES DE LOS SÓLIDOSLOS SÓLIDOS

Elasticidad, Ley de Hooke & Módulo de YoungElasticidad, Ley de Hooke & Módulo de Young

ElasticidadElasticidadEs la propiedad por la cual, un sólido se Es la propiedad por la cual, un sólido se

deforma debido a la aplicación de fuerzas deforma debido a la aplicación de fuerzas externas, y tiende a regresar a su forma y externas, y tiende a regresar a su forma y

dimensiones originales al suprimir dichas fuerzasdimensiones originales al suprimir dichas fuerzas.

La elasticidad depende de las La elasticidad depende de las fuerzas electromagnéticas, que son fuerzas electromagnéticas, que son

las responsables de mantener las responsables de mantener unidas las partículas de una unidas las partículas de una

sustancia. Si las fuerzas aplicadas sustancia. Si las fuerzas aplicadas son mayores a un determinado son mayores a un determinado

valor, el cuerpo queda deformado valor, el cuerpo queda deformado permanentemente. El máximo permanentemente. El máximo

esfuerzo que un material puede esfuerzo que un material puede resistir antes de quedar resistir antes de quedar

permanentemente deformado se permanentemente deformado se designa con el nombre de designa con el nombre de límite de límite de

elasticidad.elasticidad.

si la fuerza aumenta al doble, la si la fuerza aumenta al doble, la deformación también aumenta al deformación también aumenta al

doble; si la fuerza aumenta al doble; si la fuerza aumenta al triple, la deformación se triplica, y triple, la deformación se triplica, y

si la fuerza disminuye a la mitad, si la fuerza disminuye a la mitad, la deformación se reduce a la la deformación se reduce a la

mitadmitad

Ley De HookeLey De HookeLa deformación elástica de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza deformadora.

En forma matemática se puede En forma matemática se puede escribir comoescribir como:

F = k xDonde:Donde:

  F = F = fuerza aplicadafuerza aplicada

k = k = constante de constante de proporcionalidadproporcionalidadx = x = deformacióndeformación

EJERCICIOSEJERCICIOS

Si la constante de un resorte es de 600 N/m, Si la constante de un resorte es de 600 N/m, ¿cuál debe ser el valor de una fuerza que le ¿cuál debe ser el valor de una fuerza que le produzca una deformación de 4.3 cm?produzca una deformación de 4.3 cm?

DatosDatos  k = 600 N/mk = 600 N/mx = 4.3 cmx = 4.3 cmF =?F =?

FórmulaFórmula   F = k xF = k x

DesarrolloDesarrollo   F = F = (600 N/m)(600 N/m)(0.043 m)(0.043 m)   F = 25.8 NF = 25.8 N

MÓDULO DE YOUNG:El módulo de Young es una propiedad característica de las El módulo de Young es una propiedad característica de las sustancias sólidas (barras o alambres). Conocer su valor nos sustancias sólidas (barras o alambres). Conocer su valor nos permite calcular la deformación que presenta un cuerpo permite calcular la deformación que presenta un cuerpo al someterse a un esfuerzo. al someterse a un esfuerzo.

Es la razón del esfuerzo tensor o compresor, a la Es la razón del esfuerzo tensor o compresor, a la correspondiente deformación unitaria por tensión o correspondiente deformación unitaria por tensión o compresión respectivamente.compresión respectivamente.

El módulo de Young indica o mide la resistencia de un El módulo de Young indica o mide la resistencia de un sólido (alambre, varilla o barra) al alargamiento o sólido (alambre, varilla o barra) al alargamiento o compresión.compresión.  Cuando en el módulo de elasticidad se sustituyen las Cuando en el módulo de elasticidad se sustituyen las ecuaciones del esfuerzo y la deformación, se obtiene la ecuaciones del esfuerzo y la deformación, se obtiene la ecuación del ecuación del Módulo de Young.Módulo de Young.

  Donde:Donde:  YY = = Módulo de Young del materialMódulo de Young del materialFF = = Fuerza aplicada.Fuerza aplicada.LL11 = = Longitud inicial.Longitud inicial.AA = = Área de la sección transversal.Área de la sección transversal.∆∆ LL = = Variación de la longitud.Variación de la longitud.