218936051 Elasticidad y Plasticidad PDF

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ELASTICIDAD Y PLASTICIDAD: LÍMITE ELÁSTICO Y PUNTO DE ROTURA y la relación de la deformación unitaria con el esfuerzo se explica mediante los resultados experimentales que se reflejan en el gráfico que se presenta en la Fig.1.

Deformación Elástica

Deformación Plástica

Límite elástico

c b Límite de proporcionalidad

d

a

Punto de rotura o fractura

Comportamiento elástico LEY DE HOOKE

e

Fig. 1 Curva típica esfuerzo tensión – deformación unitaria: Se observa que la relación de proporcionalidad directa (Ley de Hooke) entre estas cantidades sólo es válida para cierto porcentaje (menor al 0.5)

De la figura se concluye que del origen al punto a, se tiene una línea recta cuya pendiente es el módulo de Young, y que indica que la deformación de tensión (compresión) se rige según

la Ley de Hooke. Esto se produce a pequeños valores de la deformación unitaria

.

Del punto a al punto b, la relación de proporcionalidad ya no se da, por lo que en ese tramo no se cumple la ley de Hooke Al quitar gradualmente la carga, partiendo de cualquier punto entre b y el origen, la curva se sigue a la inversa hasta que el material recupera su longitud original, (las dimensiones anteriores y su forma), lo que hace de la deformación del sólido algo reversible, donde las fuerzas son conservativas y la energía potencial almacenada en el sólido durante la deformación, es usada por el trabajo realizado en el momento de la recuperación.

. Si a partir por ejemplo, del punto c se empieza a retirar la carga, el cuerpo no volverá a la posición inicial según la línea cba-origen, la disminución de esta deformación estará representada por la línea ce: el cuerpo tendrá una longitud mayor que la inicial, ya que conservará una deformación permanente de tracción: Pequeños aumentos en el esfuerzo producirán incrementos grandes en la deformación, hasta llegar al punto d en el que se presenta la fractura o rotura. El esfuerzo requerido para causar la rotura como el que se presenta en la figura 1,

.

implicando la presentación de la fractura cerca del punto b, el cuerpo experimentará deformaciones permanentes insignificantes, y

Para algunos materiales el esfuerzo en ningún tramo es proporcional a la deformación unitaria pero el comportamiento siempre es elástico porque al retirar la carga, recuperará su longitud original. La diferencia en la región plástica estriba en que la curva correspondiente al aumento del esfuerzo es una, y cuando disminuye es otra (Fig. 2).

E S F U R E Z O

Fig. 2

El desarrollo de la deformación en función del esfuerzo, para cada material dado, depende de la elaboración del material y de la duración de la carga.

Si bien es cierto únicamente se presenta y analiza el caso de la deformación en longitud, lo discutido se aplica a todos los tipos de deformación que experimentan los sólidos. BIBLIOGRAFIA

1.

FISICA PARA LAS CIENCIAS DE LA VIDA Y LA SALUD, Mac Donald/Burns, Fondo Educativo Interamericano, S.A.

2. 3. 4. 5.

BIOFISICA, Alberto Pompa Núñez, Editorial Félix Varela, La Habana, 2002, Primera reimpresión Física para Ciencias e Ingenierías, Volumen I, Sexta Edición, Serway – Jewett, México, 2005. Física Universitaria, Volumen 1, Décimosegunda edición, Editorial AddisonWesley, Sears-Zemansky, México, 2009....