ESFUERZO- DEFORMACIÓN Y LEY DE HOOKE (CONCEPTOS FUNDAMENTALES)

Summary

Este video explica los conceptos de esfuerzo y deformación en materiales sometidos a cargas axiales, destacando la relación entre esfuerzo y deformación en la región elástica. Se abordan los efectos de la carga en la varilla, desde el alargamiento hasta la deformación permanente, e introduce la ley de Hooke para modelar el comportamiento elástico de los materiales. Además, se analiza cómo las deformaciones varían dependiendo de la longitud y área de la barra, y se discuten los cálculos de alargamiento en materiales de diferentes características y longitudes, incluyendo casos de compresión y expansión.

Takeaways

• 😀 La carga axial aplicada a un material genera tensión, que provoca deformación en el mismo.
• 😀 La deformación inicial de un material bajo carga es temporal, pero puede volverse permanente si se excede el límite elástico.
• 😀 El ensayo de tracción permite medir la relación entre carga aplicada y alargamiento del material.
• 😀 En la región elástica de la curva esfuerzo-deformación, la tensión es proporcional a la deformación.
• 😀 Después de superar la región elástica, el material entra en una fase de deformación plástica, donde la deformación aumenta considerablemente con cargas menores.
• 😀 Los materiales dúctiles, como los metales, pueden sufrir grandes deformaciones antes de fracturarse, aumentando su dureza mientras se estiran.
• 😀 La deformación de un material se calcula como el alargamiento dividido entre la longitud original.
• 😀 La ley de Hooke describe cómo la deformación en la zona elástica es proporcional a la carga aplicada, usando el módulo de elasticidad.
• 😀 El esfuerzo en un material es igual a la carga aplicada sobre el área de la sección transversal.
• 😀 Para materiales con diferentes longitudes o áreas, la deformación se calcula por separado para cada sección y luego se suman las deformaciones de cada parte.

Q & A

¿Qué tipo de carga se aplica a la varilla ABC en el experimento?

Se aplica una carga axial, que genera tensión en la varilla y produce deformación en ella.

¿Qué sucede cuando la carga aplicada supera ciertos valores en el ensayo de tracción?

Cuando la carga supera ciertos valores, la deformación en la varilla aumenta drásticamente, mostrando que el material comienza a fluir o ceder, lo que indica que está entrando en la fase plástica.

¿Qué es la región elástica en el ensayo de tracción?

La región elástica es la parte de la gráfica en la que la relación entre carga y deformación es lineal, lo que significa que si se duplica la carga, también se duplica la deformación.

¿Cómo se calcula la deformación de un material en el ensayo?

La deformación se calcula dividiendo el alargamiento del material por su longitud inicial. Es decir, es el cambio de longitud dividido entre la longitud original.

¿Qué ocurre con el área de la varilla cuando el material entra en la fase plástica?

Cuando el material entra en la fase plástica, su área transversal se reduce debido a la elongación del material, lo que hace que sea capaz de soportar cargas más altas con menor área.

¿Qué es el módulo de elasticidad y cómo se relaciona con el ensayo?

El módulo de elasticidad es una constante que describe la rigidez de un material. En el ensayo de tracción, se usa para relacionar el esfuerzo (carga sobre área) con la deformación en la región elástica.

¿Qué sucede si se aplica el doble de longitud a la varilla?

Si se duplica la longitud de la varilla, la deformación también se duplica, ya que el alargamiento es proporcional a la longitud inicial.

¿Qué indica la curva del ensayo de tracción después del punto de fluencia?

Después del punto de fluencia, la curva muestra un aumento desproporcionado en la deformación con solo un pequeño incremento en la carga, lo que indica que el material está fluyendo y volviéndose más dúctil.

¿Cómo se calcula el esfuerzo axial en un material durante el ensayo?

El esfuerzo axial se calcula dividiendo la carga axial aplicada sobre el área de la sección transversal del material.

¿Cómo afecta la variación de la sección transversal en un material a su deformación?

Si la sección transversal aumenta, se necesita una carga mayor para causar la misma deformación, ya que el esfuerzo depende del área. Sin embargo, la deformación sigue siendo proporcional a la carga aplicada y al módulo de elasticidad del material.