Esfuerzo de Aplastamiento: Ejemplos y Ejercicios ✅ Esfuerzo de Contacto | Mecánica de Materiales 👍

Summary

El estrés por aplastamiento es un tipo de esfuerzo normal que ocurre cuando un cuerpo está soportado por otro, como en el caso de un bloque de madera sobre uno de concreto. Este tipo de esfuerzo se calcula usando la fórmula básica de esfuerzo, pero con un enfoque particular en los materiales comprimidos. En ejemplos prácticos, se calcula el esfuerzo de aplastamiento en diversas situaciones, como entre postes y cimientos, o entre tornillos y placas. El cálculo se basa en la carga aplicada y el área de contacto, siendo esencial comprender cómo varían los esfuerzos, especialmente en superficies curvas y uniones de materiales.

Takeaways

• 😀 El esfuerzo de compresión o esfuerzo de aplastamiento es una forma especial de esfuerzo normal que ocurre cuando un cuerpo está soportado por otro.
• 😀 El esfuerzo de aplastamiento se desarrolla entre los cuerpos en su superficie de contacto y está relacionado con la compresión del material.
• 😀 En un ejemplo, si se aplica una carga sobre un bloque de madera, se produciría un esfuerzo de aplastamiento debido a la compresión del bloque.
• 😀 La fórmula general para el esfuerzo de aplastamiento es la misma que la del esfuerzo normal: σ = P / A, donde P es la carga aplicada y A es el área de contacto.
• 😀 En un caso práctico con una carga de 8000 libras, si el área de la base del poste es de 16 pulgadas cuadradas, el esfuerzo de aplastamiento es de 500 psi.
• 😀 Si la carga se transfiere a una base de hormigón, la carga de 8000 libras se distribuye sobre un área mayor, lo que reduce el esfuerzo de aplastamiento a 2000 libras por pie cuadrado.
• 😀 El esfuerzo de aplastamiento también se puede analizar en superficies curvas, como entre un perno y una placa, donde la distribución de esfuerzo varía desde cero en los bordes hasta un máximo en el centro.
• 😀 Para calcular el esfuerzo de aplastamiento entre un perno y una placa, se necesita el área proyectada del perno en la placa, que depende del diámetro del perno y el grosor de la placa.
• 😀 En el ejemplo de un perno de 3/4 de pulgada y una placa de 3/8 de pulgada de grosor, con una carga de 4000 libras, el esfuerzo de aplastamiento es de 14,200 psi.
• 😀 Es importante tener en cuenta que el esfuerzo de aplastamiento también puede ocurrir en situaciones con materiales más complejos, como entre pernos y placas, y este esfuerzo se distribuye de forma no uniforme a lo largo del área de contacto.

Q & A

¿Qué es el estrés de aplastamiento?

El estrés de aplastamiento es un tipo especial de esfuerzo normal que ocurre cuando un cuerpo está soportado por otro. El estrés compresivo que se desarrolla entre las superficies de contacto de los cuerpos se llama estrés de aplastamiento.

¿Cuál es la diferencia entre el estrés normal, el de corte y el de aplastamiento?

Aunque los tres tipos de estrés utilizan la misma fórmula (σ = P/A), lo que cambia es la forma en que se aplica y se interpreta. El estrés de aplastamiento se enfoca en la compresión o aplastamiento de materiales, mientras que el estrés normal y de corte tienen otras aplicaciones mecánicas.

¿Cómo se calcula el estrés de aplastamiento entre un poste de madera y una base de concreto?

Se calcula utilizando la fórmula σ = P/A. En el caso del poste de madera, la carga aplicada es de 8,000 libras, y el área del poste es de 16 pulgadas cuadradas (4 x 4 pulgadas). Esto da como resultado un estrés de 500 libras por pulgada cuadrada.

¿Cómo se calcula el estrés de aplastamiento entre la base de concreto y el suelo?

El cálculo es similar al caso anterior, pero en este caso se utiliza un área mayor. La base de concreto es de 2 pies por 2 pies (4 pies cuadrados). Al dividir la carga de 8,000 libras entre el área de 4 pies cuadrados, se obtiene un estrés de 2,000 libras por pie cuadrado.

¿Qué pasa cuando el estrés de aplastamiento se aplica a superficies curvas?

El estrés de aplastamiento también puede ocurrir en superficies curvas, como entre un perno y una placa. La distribución del estrés en estas superficies es compleja, variando desde cero en los bordes hasta un máximo en el centro de contacto.

¿Cómo se calcula el área proyectada para el estrés de aplastamiento entre un perno y una placa?

El área proyectada se calcula multiplicando el diámetro del perno por el grosor de la placa. Esta área se usa para calcular el estrés de aplastamiento aplicando la fórmula σ = P/A, donde P es la carga aplicada y A es el área proyectada.

En el ejemplo con un perno de 3/4 de pulgada y placas de 3/8 de pulgada de grosor, ¿cómo se calcula el estrés de aplastamiento?

El estrés de aplastamiento se calcula utilizando la fórmula σ = P/A, donde P es la carga de 4,000 libras y A es el área proyectada (diámetro del perno por el grosor de la placa). En este caso, el área proyectada es 3/4 x 3/8, lo que da como resultado un estrés de 14,200 libras por pulgada cuadrada.

¿Cómo se resuelve el problema de estrés de aplastamiento entre un poste de 6 pulgadas de lado y una base de 2 pies por 3 pies?

Se calcula el estrés de aplastamiento entre el poste y la base utilizando la fórmula σ = P/A. La carga es de 18,000 libras y el área del poste es de 6 x 6 pulgadas. El estrés entre el poste y la base se calcula dividiendo la carga entre el área.

En un perno de 20 milímetros de diámetro y placas de 10 milímetros de grosor, ¿cómo se calcula el estrés de aplastamiento?

El estrés de aplastamiento se calcula utilizando la fórmula σ = P/A. En este caso, la carga es de 20 kilogramos y el área proyectada es el diámetro del perno por el grosor de la placa. La respuesta dependerá de la conversión de unidades y el cálculo del área.

¿Cuál es el resultado del cálculo del estrés de aplastamiento entre pernos de media pulgada y placas de 5/16 de pulgada de grosor con una carga de 4,000 libras?

El estrés de aplastamiento entre los pernos y las placas es de 12,800 libras por pulgada cuadrada, calculado mediante la fórmula σ = P/A, donde P es la carga de 4,000 libras y A es el área proyectada basada en el diámetro del perno y el grosor de las placas.