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PROPIEDADES MECANICAS Elasticidad: Capacidad de un material de recuperar su forma original una vez que cesa la fuerza exterior que originó su deformación. Un material muy elástico vuelve a su forma original una vez que cesa la fuerza aplicada. Lo contrario de la elasticidad es la plasticidad. La elasticidad es una propiedad que se le puede adjudicar únicamente a un cuerpo sólido, pues los que se encuentran en los otros estados tienen leyes del movimiento que no permiten una manifestación de este tipo. Muchos de los objetos sólidos que aparecen en la vida cotidiana de las personas carecen completamente de elasticidad: es imposible imaginar a un papel, un vidrio o un cartón siendo modificándose en su forma provisoriamente y volviendo a su estado natural, pues mucho antes de llegar a eso los objetos se romperían. Sin embargo, muchas disciplinas que son importantes para las personas se valen de los objetos elásticos para optimizar sus condiciones y sus aplicaciones: la ingeniería constituye un ejemplo de esto, siendo la disciplina que se ocupa de la construcción y de los lineamientos seguidos para ella. La Ley de Hooke es un aporte en este sentido, que afirma que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza que se ejerce sobre el mismo. De acuerdo al concepto físico de la elasticidad, aquí se verán algunos ejemplos de situaciones que la incluyen. Ejemplos de elasticidad 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Los resortes. La base de un trampolín. El arco para lanzar flechas. Las cañas de pescar. Los colchones. Las pulseras de goma. La ropa. El chicle, al ser masticado. La cuerda de una guitarra, en estado de tensión. 10. Los cables.

Plasticidad:

Capacidad de un material de adquirir deformaciones permanentes sin llegar a romperse.

Dureza: Resistencia que presenta un material a dejarse rayar por otro. Para medir la dureza de un material se utiliza la escala de Mohs, de 1 a 10, correspondiendo el número 10 al material más duro. El material más duro que se conoce es el diamante, y por ese motivo se usa como abrasivo para cortar o marcar otros materiales más blandos. Otra definición de dureza es la que la define como la resistencia de un material a la deformación plástica localizada. Existen diversas escalas para medir la dureza de un material. En la metalurgia se mide con el uso de un durómetro para el ensayo de penetración de un asentador. Dependiendo del tipo de punta utilizada y las cargas aplicadas se utilizan diversas escalas para diferenciar los rangos de dureza. La dureza es un factor importante, pues está relacionada con la resistencia mecánica, un valor que define el uso de un metal y los diseños y aplicaciones que pueden realizarse con el mismo.

Ejemplo La dureza puede encontrarse en todo tipo de materiales. Es la propiedad que define su resistencia a la penetración o a la abrasión. 

Los materiales más duros son hierro, acero y diamantes ya que se requiere de una gran fuerza para crear una marca en su superficie.

Tenacidad:

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La tenacidad es la cualidad de tenaz (que se opone con resistencia a deformarse o romperse, que se prende de una cosa o que es firme y pertinaz en un propósito). Como propiedad física de los materiales, la tenacidad es la energía que absorbe un material, con las consecuentes deformaciones que el mismo adquiere, antes de romperse. Por eso el concepto está asociado a la resistencia y supone una medida de la cohesión de las cosas. Granito. Hierro. Cobre. Caliza. Hormigón armado.

Fragilidad: Es la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación. Por el contrario, los materiales dúctiles o tenaces se rompen tras sufrir acusadas deformaciones, generalmente de tipo deformaciones plásticas. La fragilidad es lo contrario de la tenacidad y tiene la peculiaridad de absorber relativamente poca energía, a diferencia de la rotura dúctil. Si un material se rompe prácticamente sin deformación las componentes del tensor deformación EIJ resultan pequeñas y la suma anterior resulta en una cantidad relativamente pequeña. La fragilidad de un material además se relaciona con la velocidad de propagación o crecimiento de grietas a través de su seno. Esto significa un alto riesgo de fractura súbita de los materiales con estas características una vez sometidos a esfuerzos. Por el contrario, los materiales tenaces son aquellos que son capaces de frenar el avance de grietas. Ejemplos típicos de materiales frágiles son los vidrios comunes (como los de las ventanas, por ejemplo), algunos minerales cristalinos, los materiales cerámicos y algunos polímeros como el polimetilmetacrilato (PMMA), el poliestireno (PS), o el poliácidolactico (PLA), entre otros. Es importante mencionar que el tipo de rotura que ofrece un material (frágil o dúctil) depende de la temperatura. Así mientras algunos materiales como los plásticos (polietileno, polipropileno u otros termoplásticos) que suelen dar lugar a roturas dúctiles a temperatura ambiente, por debajo de su temperatura de transición vítrea dan lugar a roturas frágiles. Existen otros términos frecuentemente confundidos con la fragilidad que deben ser aclarados:

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Lo opuesto a un material muy frágil es un material dúctil. Por otra parte la dureza no es opuesto a la fragilidad, ya que la dureza es la propiedad de alterar solo la superficie de un material, que es algo totalmente independiente de si ese material cuando se fractura tiene o no deformaciones grandes o pequeñas. Como ejemplo podemos citar el diamante que es el material más duro que existe, pero es extremadamente frágil.

Ductilidad: Capacidad de un material para deformarse fácilmente. Si se trata de un material metálico, el término alude a la capacidad de extenderse y formar así hilos o cables. La ductilidad es la propiedad que tiene un material de deformarse visiblemente (plásticamente) antes de llegar a la ruptura. Es decir, que el material puede ser estirado considerablemente antes de romperse. Estos materiales, como ciertos metales o asfaltos, se conocen como dúctiles. En cambio, los materiales que no poseen esta propiedad se califican como frágiles. Esto quiere decir que los materiales dúctiles pueden experimentar importantes deformaciones antes de romperse, mientras que los frágiles se rompen casi sin deformación. Se dice que un material no dúctil, se vuelve quebradizo, lo que quiere decir que se quiebra o se rompe con poco o ningún esfuerzo o alargamiento. Los materiales dúctiles toleran métodos de fabricación por deformación plástica y soportan una mayor cantidad de uso, ya que se deforman antes de romperse. Es necesario aplicar una gran fuerza para romper un material dúctil: sus átomos pueden deslizarse unos sobre otros, estirando el material sin romperse.  El hierro.  La madera.  El acero.  El zinc.  El plomo.  El latón.  La plastilina.  El cobre.  El platino.  El aluminio.

Maleabilidad:

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Capacidad de un material para adoptar una forma diferente a la original sin romperse. En el caso de los materiales metálicos es la capacidad de extenderse y formar así planchas o láminas. Son aquellos que, aun siendo duros, pueden deformarse mediante descompresión sin sufrir fracturas, es decir, pueden alterar significativamente su longitud y su forma. El término proviene del latín malleus, que significa “martillo”. A diferencia de los materiales dúctiles, de los cuales puede obtenerse hilos mediante la aplicación de una fuerza, la maleabilidad permite hacer capas delgadas del material en cuestión, denominadas láminas. Este proceso se denomina laminación y puede hacerse por martillado, presión continua u otros mecanismos. Se trata de una propiedad de importancia en el manejo industrial de ciertos minerales y metales, ya que, dentro de ciertos rangos, los materiales maleables pueden adquirir cualquier forma necesaria sin romperse, a diferencia de los materiales frágiles. Esta es una característica más común en los materiales metálicos que en los no metálicos, los cuales suelen ser frágiles.  El oro.  La plata.  El platino.  El aluminio.  El hierro.  El cobre.  El latón.  El bronce.  El níquel.  El plomo.  El estaño.  Los aceros.  El titanio.

Resiliencia: Es la resistencia que opone un material a los golpes. Un material con baja resiliencia se dice frágil, como por ejemplo el cristal, el hierro fundido, etc. Un material con gran resiliencia, buena resistencia a la tracción y buen alargamiento se dice tenaz, como por ejemplos los aceros.

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