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Ley de Hooke por Vanessa ante

Se describe la ley de Hooke, sus principales características, así como los tipos de esfuerzos.

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Ley de Hooke por Vanessa ante

  1. 1. VanessaAnte UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINA, PETRÓLEO Y AMBIENTAL CARRERA EN GEOLOGÍA
  2. 2. ELASTICIDAD LEY DE HOOKE Establece que el limite de la tensión elástica de un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza. F=k⋅(x−x0)
  3. 3. La ley de Hooke en los resortes El ejemplo de los resortes es el mas usado para representar la ley de Hooke ya que se alargan al ejercerles una fuerza y al momento de retirar la fuerza deformadora , este vuelve a su estado normal Ley de Hooke en solidos elásticos En la mecánica de los sólidos deformables elásticos la distribución de tensiones es mucho mas complicada que en un resorte o una barra estirada solo según su eje
  4. 4. FUERZA ELÁSTICA Es ejercida por objetos tales como resortes, que tienen una posición normal, fuera de la cual almacenan energía potencial y ejercen fuerzas. Todo cuerpo elástico (por ejemplo, una cuerda elástica) reacciona contra la fuerza deformadora para recuperar su forma original. ELASTICIDAD Es una propiedad de la materia que permite a los cuerpos deformarse cuando están sometidos a una fuerza y recuperan la forma inicial cuando la causa de la deformación desaparece. F = - k ΔX
  5. 5. CARACTERÍSTICAS DE LA FUERZA ELÁSTICA  Punto de aplicación: sobre el cuerpo que esta deformado al resorte.  Dirección: La recta que contiene al resorte.  Sentido: Opuesto al estiramiento o la compresión, la fuerza siempre «apunta» hacia la posición del resorte sin estirar. A la fuerza elástica se le denomina fuerza restauradora, porque tiende a volver al resorte a su longitud natural.  Módulo: depende de 2 factores: • Las características del resorte (mayor o menor rigidez). • De la deformación, a mayor deformación, mayor fuerza. En un resorte se analiza lo que ocurre cuando se aplica una fuerza:
  6. 6. ESFUERZO Intensidad de las fuerzas componentes internas distribuidas que resisten in cambio en la forma de un cuerpo. CLASES DE ESFUERZOS El esfuerzo normal es la fuerza aplicada dividida para el área del plano perpendicular a la dirección de la fuerza. ESFUERZOS NORMAL
  7. 7. TIPOS DE ESFUERZOS Esfuerzo de compresión: Cuando las fuerzas tienden a chafarlo o aplastarlo. Esfuerzo cortante: Cuando las fuerzas tienden a cortarlo. Esfuerzo por torsión: Cuando las fuerzas tienden a retorcerlo. Esfuerzo de flexión: Cuando las fuerzas tienden a doblarlo. Esfuerzo de tracción: Se refiere a cuando las fuerzas tienden a estirarlo o alargarlo.
  8. 8. DEFORMACIÓN Cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producidos por uno o mas fuerzas aplicadas sobre el mismo o la ocurrencia de dilatación térmica. DEFORMACIÓN SIMPLE Se refiere a los cambios en las dimensiones de un miembro estructural cuando este se encuentra sometido a cargas externas. Estas deformaciones serán analizadas en elementos estructurales cargados axialmente, por los que entre las cargas estudiadas estarán las de tensión o compresión. Un ejemplo de ellos:  Los miembros de una armadura.  Las bielas de los motores de los automóviles.  Los rayos de las ruedas de bicicletas.
  9. 9. DEFORMACIÓN UNITARIA LONGITUDINAL Es la relación existente entre la deformación total y la longitud inicial del elemento, la cual permitirá determinar la deformación del elemento sometido a esfuerzos de tensión o compresión axial.
  10. 10. Variaciones En El Módulo De Elasticidad: Temperatura: El módulo de elasticidad decrece al incrementarse la temperatura. EL MÓDULO DE ELASTICIDAD Es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza La expansión térmica reduce el valor de: • F: fuerza aplicada al material • a: área transversal del material, haciendo disminuir por tanto el módulo de elasticidad.
  11. 11. COMPRENSIBILIDAD Es una propiedad de la materia a la cual se debe todos los cuerpos disminuyan de volumen al someterlos a una presión o compresión determinada manteniendo contantes otros parámetros. Coeficiente de comprensibilidad k: Modulo de elasticidad volumétrico k: Los líquidos tienen una comprensibilidad muy reducida.
  12. 12. Coeficiente de Poisson Es un parámetro característico de cada material que indica la relación entre las deformaciones relativas en sentido transversal que sufre el material y las deformaciones relativas en dirección de la fuerza aplicada sobre el mismo. Se aplica una fuerza de tracción en dirección x se produce un alargamiento relativo εx en esa dirección y un acortamiento relativo εy y εz en las dos direcciones transversales,
  13. 13. ESFUERZOS DE TORSIÓN Es el efecto producido por aplicar fuerzas paralelas de igual magnitud pero en sentido opuesto en el mismo sólido. Ejemplo: cuando se exprime un coleto, al girar la perilla de una puerta, el movimiento transmitido por el volante al árbol de levas, al apretar un tornillo, etc. Momento polar de inercia Es una cantidad utilizada para predecir el objeto habilidad parar existir la torsión, en los objetos (o segmentos delos objetos) con un invariante circular de sección transversal y sin deformaciones importantes o fuera del plano de deformaciones. Se utiliza para calcular el desplazamiento angular de un objeto sometido a un par.
  14. 14. Angulo de torsión Si se aplica un par de torsión T al extremo libre de un eje circular, unido a un soporte fijo en el otro extremo, el eje se torcerá al experimentar un giro en su extremo libre, a través de un ángulo, denominado ángulo de giro. Arboles de transmisión de potencia Es todo aquel material destinado a transmitir la potencia de un punto a otro. También conocidos como ejes de transmisión, está sujeto a los esfuerzos del motor y ha fuerzas de torsión.
  15. 15. DIAGRAMA ESFUERZO-DEFORMACIÓN
  16. 16. ENERGÍA DE DEFORMACIÓN Es el aumento de energía interna acumulado en el interior de un sólido deformable como resultado del trabajo realizado por las fuerzas que provocan la deformación. • La energía de deformación almacenada, que es utilizada por el cuerpo para recuperar su forme original cuando cesa la acción del sistema de fuerzas externas. • Es el área bajo el diagrama carga- deformación. Cuando la relación carga- deformación es lineal
  17. 17. Bibliografía • Hugh D. Young y Roger A. Freedman (2009). Física universitaria. (Décimo segunda ed.). Mexico: Pearson.

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