Actividad 1-Mecanica de materiales - Salvador Hdz

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Universidad Autónoma de Nuevo León
Facultad de ingeniería mecánica y eléctrica
Mecánica de materiales
Actividad #1
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Encuentre y explique la definición de los siguientes conceptos, complemente con alguna imagen, ecuación o diagrama con respecto al termino.
1.Mecánica de materiales
La Mecánica de Materiales es una rama de la mecánica aplicada que trata del comportamiento de los cuerpos sólidos sometidos a varios tipos de carga. Este es también un concepto básico de las ingenierías que debe entender toda persona interesada en la resistencia y el desempeño físico de las estructuras, ya sean naturales o hechas por el hombre.
La Mecánica de materiales involucra métodos analíticos para determinar la resistencia, la rigidez (características de deformación), y la estabilidad de varios miembros en un sistema estructural. De forma alternativa, esta área del conocimiento toma los nombres de Resistencia de Materiales, Mecánica de los Cuerpos Sólidos Deformables, o simplemente Mecánica de Sólidos.
Algunos profesionales de la ingeniería tales como el ingeniero civil, el ingeniero mecánico, el ingeniero estructural y el ingeniero aeronáutico entre otros, necesitan conocimientos de mecánica básicos que les permitan determinar la resistencia y el desempeño físico de elementos con los cuales puedan llevar a cabo el análisis y diseño adecuado de diferentes sistemas estructurales.
2.Fuerzas internas
Fuerzas internas. En Construcción son los esfuerzos en los miembros estructurales, se le llama a la reacción del miembro como causa de la carga que se ejerce sobre él, para oponerse a ese efecto.
Cuando son aplicadas fuerzas o cargas externas a un miembro estructural, este tenderá a oponerse a las mismas con una intensidad igual a las cargas aplicadas para equilibrarlas. Estas intensidades de los esfuerzos son medidas por el esfuerzo unitario, que será el esfuerzo por unidad de superficie y se expresa de forma general en kg/cm².
La intensidad del esfuerzo por centímetro cuadrado en cualquier área del cuerpo, normal a su carga, es igual a la carga dividida por el área de la sección en cm².
Los esfuerzos según la relación entre dirección de las cargas y las secciones de los miembros se dividen en normales y tangenciales.
3.Esfuerzo normal simple de tensión
El esfuerzo axial (o normal) una consecuencia de un fuerza que se está ejerciendo en el
material en dirección al eje del elemento, para casos simples se puede analizar directamente
con las fuerzas externas, pero para sistemas complejos se recomienda analizar la fuerza interna
del material o eslabón. Para obtener una relación entre la deformación y la fuerza aplicada se
relaciona la ley de Hooke y el principio de Saint-Venant.
4.Esfuerzo cortante
El esfuerzo cortante, de corte, de cizalla o de cortadura es el esfuerzo interno o resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico como por ejemplo una viga o un pilar. Se designa variadamente como T, V o Q.
Este tipo de solicitación formado por tensiones paralelas está directamente asociado a la tensión cortante. Para una pieza prismática se relaciona con la tensión cortante mediante la relación:
Para una viga recta para la que sea válida la teoría de Euler-Bernoulli se tiene la siguiente relación entre las componentes del esfuerzo cortante y el momento flector:
5.Esfuerzo de aplastamiento
Esfuerzo de apoyo o aplastamiento
Cuando un cuerpo sólido descansa sobre otro y le transfiere una carga, en las superficies en contacto se presenta un esfuerzo de compresión conocido como esfuerzo de apoyo o de aplastamiento. El esfuerzo de apoyo es una medida de la tendencia que tiene la fuerza aplicada de aplastar el miembro que lo soporta, y se calcula como
Esfuerzo de apoyo = Fuerza aplicada / Área de apoyo 
b = F / Ab 
Un caso particular de esfuerzo se presenta cuando hay un contacto entre 2 superficies que se presionan entre sí, como puede ser el caso de una arandela metálica y una superficie de madera.
6.Deformación Axial
La deformación axial es aquella debida a la aplicación de una carga axial F y se basa en la ley de Hooke
7.Diagrama de esfuerzo –deformación
Si representamos gráficamente la ley de Hooke (σ=Eϵ), trazando los valores de esfuerzo unitario (P/A) en el eje de las ordenadas y los valores correspondientes de las deformaciones unitarias (δ/l) en el eje de las abscisas, se deduce que la pendiente definida por la tangente del ángulo que lo forma con el eje de las abscisas da el significado geométrico del módulo de elasticidad, como se observa en la gráfica típica para acero dulce, señalando que para la obtención de la magnitud del módulo solo la investigación de laboratorio puede determinarlo.
8.Ley de Hooke
La Ley de elasticidad de Hooke, o simplemente Ley de Hooke, es el principio físico en torno a la conducta elástica de los sólidos. Fue formulada en 1660 por el científico británico Robert Hooke, contemporáneo del célebre Isaac Newton.
El precepto teórico de esta ley es que el desplazamiento o la deformación sufrida por un objeto sometido a una fuerza, será directamente proporcional a la fuerza deformante o a la carga. Es decir, a mayor fuerza, mayor deformación o desplazamiento, o como lo formuló en latín el propio Hooke: Ut tensio sic vis (“como la extensión, así la fuerza”).
La Ley de Hooke es sumamente importante en diversos campos, como en la física y el estudio de resortes elásticos (su demostración más frecuente). Es un concepto fundamental para la ingeniería y la arquitectura, la construcción y el diseño, ya que permite prever la manera en que una fuerza prolongada o un peso alterará las dimensiones de los objetos en el tiempo.
Se dice que esta ley fue publicada por Hooke bajo la forma de un misterioso anagrama (ceiiinosssttuv), del cual puede reconstruirse el enunciado en latín de su ley, porque tenía miedo de que alguien pudiera adueñarse ilegalmente de su descubrimiento. Un par de años más tarde, sin embargo, hizo públicos sus hallazgos.
9.Módulo de Elasticidad
El módulo de elasticidad (E), también llamado módulo de Young, es un parámetro característico de cada material que indica la relación existente (en la zona de comportamiento elástico de dicho material) entre los incrementos de tensión aplicados (ds) en el ensayo de tracción y los incrementos de deformación longitudinal unitaria (de) producidos.
Equivale a la tangente en cada punto de la zona elástica en la gráfica tensión-deformación (s-e) obtenida del ensayo de tracción.
10.Especifique el módulo de elasticidad de los siguientes materiales: 
•Tungsteno
El tungsteno tiene el punto de fusión más alto de todos los metales, y su módulo de elasticidad también es extremadamente alto. En general, sus propiedades son comparables a las del molibdeno. Ambos metales se encuentran en el mismo grupo de la tabla periódica. No obstante, algunas propiedades del tungsteno son más pronunciadas en comparación con las del molibdeno. Gracias a sus particulares propiedades térmicas, el tungsteno resulta indestructible incluso en condiciones de calor extremo.
•Acero 
La determinación de las propiedades mecánicas en el acero, como el límite elástico (fy), la resistencia a tracción (fu), así como de otras características mecánicas del acero como el Módulo de Elasticidad (E), o el alargamiento máximo que se produce en la rotura, se efectuará mediante el anteriormente definido ensayo de tracción normalizado en la UNE-EN 10002-1.
•Níquel
Como se sabe, en la zona de comportamiento elástico, alargamientos y tensiones son proporcionales según la constante del Módulo Elástico. Para el níquel, el Módulo Elástico, o Módulo de Young = 21.000 kg/mm2, aunque este valor varía sustancialmente según la temperatura.
•Cobre
124 GPa
17984679,4785 psi
17984,6795 ksi
•Latón
El módulo de Young del latón de cartucho – UNS C26000 es de aproximadamente 110 GPa.
El módulo de Young es el módulo elásticopara esfuerzos de tracción y compresión en el régimen de elasticidad lineal de una deformación uniaxial y generalmente se evalúa mediante ensayos de tracción. Hasta un esfuerzo limitante, un cuerpo podrá recuperar sus dimensiones al retirar la carga. Las tensiones aplicadas hacen que los átomos de un cristal se muevan desde su posición de equilibrio. Todos los átomos se desplazan en la misma cantidad y aún mantienen su geometría relativa.
 Cuando se eliminan las tensiones, todos los átomos vuelven a sus posiciones originales y no se produce ninguna deformación permanente. Según la ley de Hooke, la tensión es proporcional a la deformación (en la región elástica) y la pendiente es el módulo de Young.
•Aluminio.
70,5 GPa
10225160,51 psi
10225,1605 ksi