Cap 13 Elastic Id Ad

  • Published on
    22-Nov-2014

  • View
    122

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

<p>Elasticidad</p> <p>1</p> <p>TEMAS</p> <p>y y y y</p> <p>Ley de Hooke Mdulo de Young Mdulo de corte Elasticidad de volumen; mdulo de volumen y Otras propiedades fsicas de los metales2</p> <p>Propiedades elsticas de la materiaEl esfuerzo es la razn de una fuerza aplicada entre el rea sobre la acta.</p> <p>3</p> <p>La deformacin es el cambio relativo en las dimensiones o en la forma de un cuerpo como resultado de la aplicacin de un esfuerzo.</p> <p>4</p> <p>El lmite elstico es el esfuerzo mximo que puede sufrir un cuerpo sin que la deformacin sea permanente.</p> <p>El lmite de Rotura es el esfuerzo mximo que puede 5 sufrir un cuerpo sin que se rompa.</p> <p>Ley de HookeLey de Hooke: siempre Hooke: que no se exceda el lmite elstico, una deformacin elstica (deformacin) es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza aplicada por unidad de rea (esfuerzo).</p> <p>F ! k sUnidades SI: F=N Unidades SUEU: F = lb</p> <p>k = N/m k = lb/ft</p> <p>s= m s= ft 6</p> <p>De la ley de Hooke, Hooke, el mdulo de elasticidad es la razn del esfuerzo entre la deformacin.</p> <p>s uerzo mdulo de elasticidad ! de ormacin</p> <p>7</p> <p>Tres Tipos comunes de Esfuerzo y sus correspondientes deformacionesEsfuerzo de Tensin Se presenta cuando fuerzas EFECTO iguales y opuestas se apartan entre s Deformacin: Aumento de longitud</p> <p>8</p> <p>Esfuerzo de Compresin Las fuerzas son iguales EFECTO y opuestas y se acercan entre s.</p> <p>Deformacin: Disminucin de longitud</p> <p>9</p> <p>Esfuerzo Cortante Fuerzas iguales y EFECTO opuestas no tienen la misma lnea de accin</p> <p>Deformacin: Desplazamiento transversal</p> <p>10</p> <p>Mdulo de YoungEl esfuerzo longitudinal es el resultado de una fuerza que tira y se define como la cantidad de fuerza dividida entre el rea del cuerpo al que se aplica el esfuerzo. FEsfuerzo longitudinal ! A</p> <p>Unidades SI: N/m2 o Pascal (Pa) Unidades SUEU: lb/in2 La deformacin longitudinal es el resultado de una fuerza que tira y se define como la razn del cambio de longitud por unidad de longitud.Deformacin longitudinal ! (l l11</p> <p>Mdulo de YoungEl mdulo de Young es la razn del esfuerzo longitudinal por la deformacin longitudinal. Unidades SI: N/m2 Pascal (Pa) Unidades SUEU: lb/in2Esfuerzo longitudinal mdulo de Young ! Deformacin longitudinal12</p> <p>Mdulo de Younge ormacin longitudinal ! (l lF s uerzo longitudinal ! A</p> <p>/ ! ! (l / l</p> <p>l (l</p> <p>Unidades SI: N/m2 o Pascal (Pa) Unidades SUEU: lb/in213</p> <p>Constantes Elsticas de varios metales en unidades del SIMaterial Aluminio Bronce Latn Cobre Hierro Acero Mdulo de Young (Y) MPa Mdulo de Corte (S) MPa Mdulo de Lmite Volumen (B) Elstico MPa MPa Lmite de Rotura MPa</p> <p>68 900 89 600 117 000 89 600 207 000</p> <p>23 700 35 300 42 300 68 900 82 700</p> <p>68 900 58 600 117 000 96 500 159 000</p> <p>131 379 159 165 248</p> <p>145 455 338 324 489</p> <p>1MPa = 106 Pa14</p> <p>Constantes Elsticos de varios metales en unidades del SUEUMdulo de Young (Y) lb/in2 10 x 106 13 x 106 17 x 106 13 x 106 30 x 106 Mdulo de Corte (S) lb/in2 3.44 x 106 5.12 x 106 6.14 x 106 10 x 106 12 x 106 Mdulo de Lmite Volumen (B) Elstico lb/in2 lb/in2 10 x 106 8.5 x 106 17 x 106 14 X 106 23 x 106 19 000 55 000 23 000 24 000 36 000 Lmite de Rotura lb/in2 21 000 66 000 49 000 47 000 71 000</p> <p>Material Aluminio Bronce Latn Cobre Hierro Acero</p> <p>15</p> <p>Mdulo de corteEl esfuerzo cortante es la relacin de la fuerza tangencial entre Es uerzo cortante ! F A el rea sobre la que aplica. Unidades SI: N/m2 o Pascal (Pa) Unidades SUEU: lb/in2 La deformacin cortante o ngulo de corte es el ngulo de la fuerza tangencial.</p> <p>ngulo de corte ! J</p> <p>La unidad de medicin de J es el radin</p> <p>16</p> <p>Mdulo de corteEl mdulo de corte es la relacin del esfuerzo cortante entre la deformacin cortante (ngulo).</p> <p>Esfuerzo cortante F/A S! ! Deformacin cortante J</p> <p>17</p> <p>Mdulo de corte!F/A s uerzo cortante ! e ormacin cortante J</p> <p>F/A F/A ! ! tan J d/l</p> <p>Por lo general J es tan pequeo que J = tanJA d l J F</p> <p>18</p> <p>Elasticidad de VolumenEl esfuerzo de volumen es la fuerza normal (perpendicular) por unidad de rea.</p> <p>s uerzo de volumen ! F ALa deformacin de volumen es el cambio de volumen por unidad de volumen.Deformaci n de Volumen ! (V 19 V</p> <p>Mdulo de VolumenEl volumen original se reduce por la accin de una fuerza de compresin uniforme sobre cada una de las caras</p> <p>B!</p> <p>F/A s uerzo de Volumen ! e ormacin de Volumen (V/V</p> <p>El mdulo de volumen o elasticidad de volumen es la relacin del esfuerzo de volumen entre la deformacin 20 de volumen.</p> <p>Mdulo de VolumenP B! (V / VUnidades:B SI SUEU Pa lb/in2 P Pa lb/in2 k 1/Pa in2 /lb Vy V m3 ft3</p> <p>1 1 (V k ! B P V0</p> <p>21</p> <p>Mdulos de volumen para algunos lquidosLquido enceno Alcohol etlico Mercurio Aceite Agua Mdulo de Volumen B MPa lb/in2 1050 1.5 X 105 1100 1.6 X 105 27 000 40 X 105 1700 2.5 X 105 2100 3.1 X 10522</p> <p>Otras propiedades fsicas de los metalesDureza es la capacidad de los metales para resistirse a ser rayados por otros. Ductilidad es la capacidad de un metal para extenderse en alambres. Maleabilidad es la propiedad que permite martillar o doblar los metales para darles la forma deseada o para laminarlos en forma de hojas. Conductividad es la capacidad de los metales para permitir que fluya la electricidad. 23</p> <p>Resumen de ecuacionesF ! k sF/A Y! (l / lFl Y! A (l</p> <p>F/A S! tan JF/A B! (V / V</p> <p>F/A S! d/l1 1 (V k ! B P V024</p> <p>P B! (V / V</p>