Este documento describe los conceptos fundamentales de esfuerzo y deformación en ingeniería mecánica. Explica que todo material se deforma de manera única cuando se somete a fuerzas, y define términos como deformación, tipos de deformación y esfuerzo, tipos de esfuerzo, elasticidad y plasticidad. También presenta la curva típica esfuerzo-deformación y la importancia de comprender estas propiedades de los materiales para la ingeniería.

1. U N I V E R S I D A D T E C N O L Ó G I C A D E
A C A P U L C O
MATERIA: MAQUINAS Y MECANISMOS
DOCENTE: ING. ALBERTO REYES MARTINEZ
GRUPO: 3 “A”
CARRERA: MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
TEMA: ESFUERZO Y DEFORMACION ELASTICAS
INTEGRANTES:
FRANCISCO ENRIQUE DE JESUS GONZALEZ JIMENEZ
CARLOS RENE GONZALEZ JIMENEZ
CARLOS ALEJANDRO SERRANO GONZALEZ
MARIO ARMANDO ROMERO FRANCO
ALEJANDRO FUENTES CASTELLANOS

2. INTRODUCCION
Todo material reaccionara de distinta manera al estar sometido a distintas
cargas en su superficie, pudiendo presentar niveles de deformación y
de esfuerzo únicos, demostrando distintas reacciones tales como
cambios en su tamaño, en su forma o tal vez el quiebre de la misma.
por eso debido a las distintas cualidades de los materiales, estos podrán
ser mas dúctiles, elásticos, resistentes y frágiles en comparación con
otros materiales cuando se sometan a distintas cargas.
A continuación se presentaran distintos términos asociados al estudio de
las cualidades de los materiales cuando se les somete a esfuerzos y
cargas axiales.

3. DEFORMACIÓN
La deformación se define como cualquier cambio en la posición o en las
relaciones geométricas internas sufridas por un cuerpo siendo
consecuencia de la aplicación de un campo de esfuerzos, por lo que se
manifiesta como un cambo de forma, de posición, de volumen o de
orientación. Puede tener todos estos componentes, cuando esto ocurre
se dice que la deformación es total.

4. TIPOS DE DEFORMACIÓN
Dependiendo de la naturaleza del material y las
condiciones bajo las que se encuentre, existen
varios tipos de deformación. Se dice que un
cuerpo sufre una deformación elástica cuando la
relación entre esfuerzo y deformación es
constante, y el cuerpo puede recuperar su forma
original al cesar el esfuerzo deformante. Cuando
dicha relación no es constante se produce una
deformación plástica y aunque se retire el
esfuerzo, el cuerpo quedará con una deformación
permanente.

5. ESFUERZO
Se define como la fuerza por unidad de superficie que soporta o se aplica
sobre un cuerpo, es decir es la relación entre la fuerza aplicada y la
superficie donde se aplica.
Una fuerza aplicada a un cuerpo no genera el mismo esfuerzo sobre cada
una de las superficies del cuerpo, pues al variar la superficie, varia la
relación fuerza / superficie, lo que comprende el esfuerzo.

6. TIPOS DE ESFUERZOS
Tracción. Hace que se separen entre sí las distintas
partículas que componen una pieza, tendiendo a
alargarla. Por ejemplo, cuando se cuelga de una cadena
una lámpara, la cadena queda sometida a un esfuerzo de
tracción, tendiendo a aumentar su longitud.
Compresión. Hace que se aproximen las diferentes
partículas de un material, tendiendo a producir
acortamientos o aplastamientos. Cuando nos sentamos
en una silla, sometemos a las patas a un esfuerzo de
compresión, con lo que tiende a disminuir su altura.

7. TIPOS DE ESFUERZOS
Torsión. Las fuerzas de torsión son las que hacen que una
pieza tienda a retorcerse sobre su eje central. Están
sometidos a esfuerzos de torsión los ejes, las manivelas
y los cigüeñales.
Flexión. Es una combinación de compresión y de tracción.
Mientras que las fibras superiores de la pieza sometida a
un esfuerzo de flexión se alargan, las inferiores se
acortan, o viceversa. Al saltar en la tabla del trampolín de
una piscina, la tabla se flexiona. También se flexiona un
panel de una estantería cuando se carga de libros o la
barra donde se cuelgan las perchas en los armarios.

8. CARACTERÍSTICAS DE ESFUERZO Y
DEFORMACIÓN
Probablemente una de las características ingenieriles más representativas de un
material, desde el punto de vista de definir su comportamiento en relación con las
necesidades y los usos del ingeniero, es el conjunto de datos de un proceso de
incitación respuesta que constituye lo que usualmente se llama la relación o
relaciones esfuerzo deformación.
El ingeniero se preocupa fundamentalmente de dos aspectos básicos de los
materiales de construcción estos aspectos son la resistencia del material a los
esfuerzos a los que se someta y la deformabilidad debido a los esfuerzos a los
que se somete el suelo.
Si los suelos fueran homogéneos, isótropos y linealmente elásticos, seria posible
describir su comportamiento esfuerzo-deformación haciendo uso del modulo de
Young y la relación de deforrmabilidad, obtenidas de una prueba única y sencilla,
tal como una simple prueba de extensión, en que se estirase una barra del
material midiendo las tensiones aplicadas y las deformaciones longitudinales y
transversales resultantes. Con las constante elásticas seria posible, en el material
ideal, calcular la relación entre los esfuerzos y las deformaciones para otros tipos
de prueba que representan condiciones reales distintas de la tensión simple.

9. ORÍGENES DE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
Robert Hooke (Freshwater, 18 de julio de 1635 - Londres, 3 de marzo de
1703)científico inglés. Fue uno de los científicos experimentales más
importantes de la historia de la ciencia, polemista incansable con un
genio creativo de primer orden. Sus intereses abarcaron campos tan
dispares como la biología, la medicina, la cronometría, la física
planetaria, la microscopía, la náutica y la arquitectura.
Participó en la creación de la primera sociedad científica de la historia, la
Royal Society de Londres. Sus polémicas con Newton acerca de la
paternidad de la ley de la gravitación universal han pasado a formar
parte de la historia de la ciencia.
Robert Hooke estableció en el año de 1676, en Inglaterra, ut tensio sic vis,
lo que significa "como sea la deformación así será la fuerza..." es decir,
que los esfuerzos o aplicados son directamente proporcionales a las
deformaciones producidas, a esta afirmación, se le conoce como la Ley
de Hooke.hacer que esta ley sea más de aplicabilidad en general, se
hace conveniente definir los términos "esfuerzo" y "deformación".

10. IMPORTANCIA DE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
La parte de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y la
deformación en los materiales que son capaces de fluir. Es una
parte de la mecánica de medios continuos Una de las metas
más importantes es encontrar ecuaciones constitutivas para
modelar el comportamiento de los materiales. Dichas
ecuaciones son en general de carácter tensorial.
Las propiedades mecánicas estudiadas se pueden medir
mediante reómetros ,aparatos que permiten someter al material
a diferentes tipos de deformaciones controladas y medir los
esfuerzos o viceversa.

12. RIGIDEZ
capacidad de una pieza estructural o de un material
sólido para soportar esfuerzos sin sufrir
deformaciones ni desplazarse. La cuantificación de la
rigidez frente a diversas configuraciones de carga
puede expresarse a través de los coeficientes de
rigidez, que son magnitudes físicas.
FRAGILIDAD
SE RELACIONA CON LA CUALIDAD DE LOS OBJETOS Y
LOS MATERIALES DE ROMPERSE CON FACILIDAD.
AUNQUE TECNICAMENTE LA FRAGILIDAD SE
DEFINE MAS TECNICAMENTE COMO LA CAPACIDAD
DE UN MATERIAL DE FRACTURARASE ANTE UNA
ESCASA DEFORMACION

13. ELASTICIDAD
Propiedad en virtud de la cual un cuerpo se deforma de manera
proporcional a la carga aplicada y recupera su forma original una
vez ha cesado la acción de la carga. Un cuerpo se denomina
perfectamente elástico si no experimenta deformaciones
permanentes, es decir, siempre recupera su figura inicial.
PLASTICIDAD
Puede decirse que la plasticidad es una propiedad mecánica de
algunas sustancias, capaces de sufrir una deformación
irreversible y permanente cuando son sometidas a una tensión
que supera su rango o límite elástico. Cuando se trata de
metales, es posible explicar la plasticidad de acuerdo a los
movimientos de las dislocaciones que resultan imposibles de
revertir. Hay que diferenciar, en este sentido, entra la
plasticidad y lo que se conoce como comportamiento elástico,
que sí puede revertirse a nivel termodinámico

14. DIAGRAMA DE ESFUERZO Y DEFORMACIÓN

15. CURVA ESFUERZO-DEFORMACION
La relación entre el estado de esfuerzos s, inducido en un material
por la aplicación de una fuerza, y la deformación e que produce
se puede representar gráficamente. Una curva típica de la
relación entre s y e es la de la siguiente figura:

16. CONCLUSIÓN
Cuando se desea construir algún producto, estructura o artefacto,
se desea poder hacerlo con la mayor calidad y así garantizar su
durabilidad en el área en la cual será aplicado dicho producto.
Para eso resulta de gran importancia conocer las propiedades de
cada material para entender su comportamiento y su reacción
ante situaciones en las cuales se sometan a fuerzas o cargas
que comprometan su estructura, guiándonos a poder elegir con
plena exactitud que material elegir para la fabricación de dicho
producto.