REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA.

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO.

EXTENSION PORLAMAR.

REALIZADO POR:

ANAKARINA MEDINA C.I 22.994.488

Ing. Industrial.

Prof.: Julián Carneiro.

En física e ingeniería, se denomina tensión

mecánica al valor de la distribución de fuerza

por unidad de área en el entorno de un punto

material dentro de un cuerpo material o

medio continuo.

En el análisis de las fuerzas se debe tomar en cuenta que al

inicio, en el origen del planeta, este pudo haber empezado siendo una

masa de materia heterogénea y no diferenciada, la cual ha estado

evolucionando y transformándose, siendo evidente que actualmente la

Tierra posee una dinámica muy activa tanto en las capas internas como

externas. Lo que trae como consecuencia la deformación constante de

los materiales de la corteza terrestre, provocada por los mecanismos de

movimiento de las placas tectónicas, asociado a las corrientes de

convección del magma en el manto superior que provocan la expansión

del piso oceánico con la consecuente subducción y choque entre placas,

en otros sitios; esta dinámica provoca el vulcanismo, la sismicidad, el

levantamiento de cordilleras, el movimiento de los continentes, los

ajustes corticales por Isostasia. etc.

FUERZA: Son esfuerzos que se pueden clasificar debido a las

fuerzas. Generan desplazamiento. Dependiendo si están contenidos

(o son normales) en el plano que contiene al eje longitudinal

tenemos:

Contiene al eje longitudinal:

Tracción. Es un esfuerzo en el sentido del eje. Tiende

a alargar las fibras.

Compresión. Es una tracción negativa. Las fibras se

acortan.

Normal al plano que contiene el eje longitudinal:

Cortadura. Tiende a cortar las piezas mediante

desplazamiento de las secciones afectadas.

Momento: Son esfuerzos que se pueden clasificar debido a los

momentos. Generan giros. Dependiendo si están contenidos (o

son normales) en el plano que contiene al eje longitudinal

tenemos:

Contiene al eje longitudinal:

Flexión. El cuerpo se flexa, alargándose unas

fibras y acortándose otras.

Normal al plano que contiene el eje longitudinal:

Torsión. Las cargas tienden a retorcer las piezas.

Esfuerzos compuestos. Es cuando una pieza se encuentra sometida

simultáneamente a varios esfuerzos simples, superponiéndose sus

acciones.

Esfuerzos variables. Son los esfuerzos que varían de valor e incluso

de signo. Cuando la diferencia entre el valor máximo y el valor

mínimo es 0, el esfuerzo se denomina alternado. Pueden ocasionar

rotura por fatiga.

OTROS:

Un poste corto construido con un tubo circular hueco de aluminio,

soporta una carga de compresión de 54 kips (Fig. 1). Los diámetros

interior y exterior del tubo son d1=36 in y d2= 3.6 in,

respectivamente y su longitud es de 40 in. Hay que determinar el

esfuerzo de compresión.

Solución: Suponiendo que la carga de compresión actúa en el

centro del tubo hueco, podemos usar la ecuación σ= P ⁄ A para

calcular el esfuerzo normal. La fuerza P es igual a 54 k (o 54

000 lb) y el área A de la sección transversal es:

A= (π /4) · (d2²-d1²) = (π / 4) · [(5.0 in) ² - (3.6 in) ²] = 9.456

in²Por lo tanto, el esfuerzo de compresión en el poste es:

σ = P / A = 54 000 lb / 9.456 in² =5710 psi.

Si la fuerza tuviera sentido opuesto al mostrado en la figura 3, el esfuerzo seria de

tensión ó tracción, ya que tiende a alargar el poste, este tendría la misma

magnitud, ya que la fuerza P es la misma, pero en otra dirección y el área

transversal A si es exactamente la calculada anteriormente.

La deformación es el cambio en el tamaño o forma de un

cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por una o más

fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación

térmica.

Es el modo de deformación en que el material no regresa a su

forma original después de retirar la carga aplicada. Esto

sucede porque, en la deformación plástica el material

experimenta cambios termodinámicos irreversibles al adquirir

mayor energía potencial elástica la deformación plástica es lo

contrario a la deformación reversible.

Es aquella en la que el cuerpo recupera su forma original al

retirar la fuerza que le provoca la deformación.

En este tipo de deformación el sólido varía su

estado tensional y aumenta su energía interna en forma de

energía potencial elástica.

Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un

esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la

deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los

metales y los minerales, la deformación es directamente

proporcional al esfuerzo. No obstante, si la fuerza externa

supera un determinado valor, el material puede quedar

deformado permanentemente, y la ley de Hooke ya no es

válida. El máximo esfuerzo que un material puede soportar

antes de quedar permanentemente deformado se denomina

límite de elasticidad.

1. Límite de proporcionalidad: hasta este punto la relación entre el esfuerzo y

la deformación es lineal.

2. Limite de elasticidad: más allá de este límite el material no recupera su

forma original al ser descargado.

3. Quedando con una deformación permanente.

4. Quedando con una deformación permanente.

5. Correspondiente aumento de carga. Este fenómeno no se observa en los

materiales frágiles;

6. Esfuerzo último: máxima ordenada del diagrama esfuerzo- deformación.

7. Punto de ruptura: cuanto el material falla.

Es la propiedad de un material que le permite

regresar a su tamaño y formas originales, al suprimir a la

carga que estaba sometida. Esta propiedad varia mucho en

los diferentes materiales que existen.

Esto es lo contrario de la elasticidad. Un material

completamente plástico es aquel que no asegura sus

dimensiones originales al suprimir la carga que ocasionó la

deformación.

Una barra de acero de 50mm de diámetro y 2m de longitud, se envuelve

con un cascaron de hierro fundido d 5mm de espesor. Calcula fuerza P,

que es preciso aplicar para producir un acotamiento de 1mm de longitud

de 2m de la barra.

∑ (Fuerzas y)

Pac + Ph= P

Sabiendo que la deformación viene dada por:

X = P.L/A.E → Ph = X.Ah.Eh / LT = 5mm

Di=50mm ; DC= 50mm+2.t ; De = 60mm

Ah= TT/4 (DE2-Di2)

Ah=863,938mm2 ; longitud 2m → L = 2000mm

Ph = 36285KN Fuerza necesaria para acortar la barra de acero y cascaron

de hierro de 1 mm es: P = 239507KN