-Practica-1-Mecanica-de-Materiales-1

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de 
Estudios Superiores Plantel Aragón 
 
INGENIERIA INDUSTRIAL 
 
 
CLASE “ mecánica de materiales” 
 
 
 
trabajo 
 
 
 
 
GRUPO:2804 
 
 
 
NOMBRE DE LA PROFESORA: MARTHA BERENICE FUENTES 
FLORES 
 
 
 
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
 
 
 
 FECHA DE ENTREGA: 13 DE FEBRERO DEL 2023 
 
 
 
 
 
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Introducción 
 El desarrollo histórico de dicho tema, ha sido la mezcla de teoría y 
experimento, de personajes importantes: Leonardo da Vinci (1452-
1519), Galileo Galilei (1564-1642) y Leonard Euler (1707-1783), 
llevaron a cabo experimentos para determinar la resistencia de 
alambres, barras y vigas, desarrollaron la teoría matemática de las 
columnas y cálculo de la carga critica en una columna, actualmente 
son la base del diseño y análisis de la mayoría de las columnas. 
 Como en toda rama de la ingeniería, hay conceptos que son 
fundamentales para una comprensión satisfactoria de la materia, en 
mecánica de materiales el concepto de importancia primordial es el de 
esfuerzo donde se consideran los esfuerzos y las deformaciones 
producidas en una variedad de miembros estructurales por distintos 
tipos de cargas. 
 Como veremos a continuación los materiales tienen diferentes 
propiedades mecánicas, las cuales están relacionadas con las fuerzas 
exteriores que se ejercen sobre ellos. Estas propiedades nos permiten 
diferenciar un material de otro ya sea por su composición, estructura o 
comportamiento ante algún efecto físico. 
 
 
 
 
 
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Índice 
 
Objetivos. 4 
 
Marco Teórico. 5 
 
Contenido. 7 
 Propiedades Mecánicas. 7 
 Factores que afectan las propiedades mecánicas. 9 
 Clasificación de los materiales. 9 
Conclusiones. 12 
 
Bibliografía. 
 
 
 
 
 
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Objetivos. 
 
I. Explicar los conceptos básicos asociados con las 
propiedades mecánicas de los materiales . 
II. Evaluar los factores que afectan las propiedades 
mecánicas de los materiales. 
III. Revisar algunos de los procedimientos básicos de 
ensayos que se usan en la ingeniería para evaluar las 
propiedades. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Marco teórico: 
Mecánica de los materiales a través del tiempo: 
 El origen de la mecánica de materiales data de principios 
del siglo XVII con galileo Galilei (1580- 1650) con el estudio de 
cuerpos sólidos bajo la acción de cargas, fue el primero que intento 
explicar cómo era el comportamiento de algunos cuerpos o elementos 
estructurales sometidos a cargas particularmente los sometidos a 
tensión y compresión en los cascos de la flota italiana; Robert 
Hookeen 1660 ayudante de Robert Boyle, formuló lo que hoy se 
denomina ley de elasticidad de Hooke que describe cómo un cuerpo 
elástico se estira de forma proporcional a la fuerza que se ejerce sobre él, lo 
que dio lugar a la invención del resorte helicoidal o muelle. Personalidades 
como Saint-Venant, Poisson, Lamé y Navier como sus investigaciones 
se basaron en aplicaciones de la mecánica a los cuerpos materiales, 
llamaron a este estudio: RESISTENCIA DE LOS MATERIALES 
 El desarrollo de la mecánica estructural continuó a un paso tremendo 
durante todo el resto del siglo XIX y hacia la primera mitad del XX, cuando se 
desarrollaron la mayor parte de los métodos clásicos para el análisis de las 
estructuras En 1826, Navier (1785-1836) publicó un tratado sobre el 
comportamiento elástico de las estructuras, el cual se considera como el 
primer libro de texto sobre la teoría moderna de la resistencia de los 
materiales; En 1874, Mohr formalizó, la hasta entonces solo intuitiva, idea de 
una estructura estáticamente indeterminada. Mohr desarrolló un método 
para representar visualmente tensiones en tres dimensiones, previamente 
propuesto por Carl Culmann. En 1882, desarrolló el método gráfico en dos 
dimensiones para el análisis de tensión conocido como círculo de Mohr y lo 
usó para proponer la nueva teoría de resistencia de materiales, basada en el 
esfuerzo cortante. 
 G. A. Maney (1888-1947), quien desarrollo el método de la 
pendiente-deflexión, que se consideraba como el precursor del 
https://es.wikipedia.org/wiki/1660
https://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Boyle
https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_elasticidad_de_Hooke
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método material de las rigideces, y Hardy Cross (1885-1959); quien 
desarrolló el método de la distribución de momentos, en 1924. 
 En la década de 1970 con la llegada de las computadoras el análisis 
estructural fue revolucionado por los cálculos que podia hacer una 
computadora simultáneamente estos análisis que se llevaban semanas 
antes de la era de la computadora ahora se realizaban en segundos. . El 
desarrollo de los métodos actuales, orientados a la computadora se pueden 
atribuir, entre otros, a J. H. Argyris, R. W. Clough, S. Kelsey, R. Livesley, H. C: 
Martin, M. T. Turner, E.L. Wilson y O. C. Zienkiewiez. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Propiedades Mecánicas. 
 
 En ingeniería, las propiedades mecánicas de los materiales son las 
características inherentes, que permiten diferenciar un material de 
otro, en otras palabras las propiedades mecánicas de los materiales 
refieren la capacidad de cada material en estado sólido a resistir 
acciones de cargas o fuerzas. 
· Las estáticas: las cargas o fuerzas actúan constantemente o 
creciendo poco a poco. 
· Las dinámicas: las cargas o fuerzas actúan momentáneamente, 
tienen carácter de choque. 
· Las cíclicas o de signo variable: las cargas varían por valor, por 
sentido o por ambos simultáneamente. 
 
 Las propiedades mecánicas principales son: 
 Elasticidad: Es la propiedad que 
hace que un cuerpo solido que ha 
sido deformado regrese a su forma 
original. Un material regresa a 
sus dimensiones originales cuando 
se dejan de aplicar las fuerzas 
externas. 
 
 Rigidez: Medida cualitativa que tiene 
una estructura o material para soportar 
distintos esfuerzos sin tener deformaciones y que puede 
expresarse con los coeficientes de rigidez. 
 
 Resistencia: Es una propiedad mecánica de los 
materiales, valores que indican cantidades críticas que soportan 
los materiales 1) resistencia de fluencia o esfuerzo que puede resistir 
un material antes de sufrir una deformación permanente apreciable 2) 
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resistencia ultima, que es el valor máximo del esfuerzo mecánico que 
puede resistir el material. 
 
 Ductilidad: Propiedad general de los materiales de la cual se mide 
que tan quebradizo es un material , se dice que un material 
es dúctil cuando solo sufre una pequeña deformación antes de su 
fractura , se pueden medir dos cantidades de la ductilidad: porcentaje 
de alargamiento y porcentaje de reducción en la sección de ruptura . 
 
 Tenacidad: Propiedades que describe la capacidad de un material 
para absorber energía en el intervalo inelástico de esfuerzos , energía 
absorbida por unidad de volumen al esforzarlo hasta su ruptura y esta 
energía se considera igual al trabajo efectuado sobre el material al 
esforzarlo hasta su máxima resistencia final. 
 
 Deformación: Las elongaciones o contracciones que sufre un 
material al aplicársele cargas de se le denomina deformación, una 
deformación por consiguiente es el cambio de longitud de un material. 
 
 Además de estas propiedades hay un concepto que debe definirse 
para comprender el estudio de la resistencia de materiales, dicho 
concepto es el esfuerzo. 
 
 Esfuerzo: Es una función de 
las fuerzas internas en un 
cuerpo que se producen por la 
aplicación de cargas exteriores 
la intensidad de la fuerza interna 
sobre un plano específico que 
pasa por un punto, existen 5 
tipos de esfuerzos; 1) cuando 
las fuerzas tienden a aplastaral 
material se le denomina 
esfuerzo de compresión 2) 
cuando las fuerzas tienden a torcer el material se denomina esfuerzo 
de torsión 3) cuando las fuerzas tienden a estirarlo o alargarlo se le 
denomina esfuerzo de tensión 4) cuando las fuerzas tienden a 
doblarlo se le denomina esfuerzo de flexión 5) cuando las fuerzas 
tienden a cortarlo se le denomina esfuerzo cortante. 
 
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σ=P/A; Siendo: σ= Esfuerzo; P= Carga; A= Área. 
 
 
Las propiedades mecánicas de un material dependen de su 
composición química, procesos de mecanizado y los tratamientos 
térmicos a los que fue sometido. 
 
 Hay que tener en cuenta el comportamiento que puede tener un 
material en los diferentes procesos de mecanización que pueda tener, 
la variación del comportamiento de un material depende del tipo de 
enlace, de las relaciones entre los radios atómicos y cantidades de 
ambos componentes, que influye en las imperfecciones y defectos 
puntuales, lineales y volumétricos del material, tratamientos térmicos 
(templado, revenido, normalizado, etc.) y procesos (laminado, etc.) a 
los cuales se somete al material. 
 
Clasificación de los materiales. 
 
A pesar de la considerable complejidad de los materiales ingenieriles 
todos los materiales sometidos a cargas se pueden clasificar en tres 
grupos principales de acuerdo con el mecanismo que ocurre durante 
su deformación bajo las fuerzas aplicadas. 
 
• Materiales Elásticos. 
 
Son aquellos que tienen la capacidad de recobrar su forma y 
dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había 
determinado su deformación, son todos los sólidos y siguen la 
Ley de Hooke. 
• Materiales Elastoplásticos. 
 
Un material elastoplástico se dice que presenta plasticidad 
perfecta, si sea cual sea el valor de las tensiones en un punto, la 
superficie de fluencia no cambia ni de forma ni de posición en el 
espacio abstracto de tensiones. 
 
• Materiales Viscoelásticos. 
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En un sólido viscoelástico la deformación generalmente depende del 
tiempo; aún en ausencia de fuerzas, la velocidad de deformación puede ser 
diferente de cero. 
Los tipos básicos de deformación de los materiales como respuesta a 
las fuerzas aplicadas son tres: 
 
• Elástico. 
 
Se denomina deformación elástica a aquella que desaparece al retirar 
la fuerza que la provoca. 
 
• Plástico. 
 
 Deformación de un material plástico producida por una fatiga superior 
al límite elástico del material, que le produce un cambio permanente 
de su forma. 
 
• Viscoso. 
 
La deformación viscosa se debe al incremento de deformación que 
sufre un material viscoelástico cuando está sometido a una tensión 
mecánica. 
 
 
Algunos de los ensayos para evaluar los materiales son los siguientes: 
 
• Ensayo de Tensión 
 
El ensayo de tensión consiste en someter una probeta metálica de 
geometría definida a un esfuerzo suficiente para llevar a la probeta a 
“rotura”. 
 
 
 
 
• Ensayo de dureza 
 
https://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_deformaci%C3%B3n
11 
 
Este ensayo consiste en aplicar una fuerza sobre la superficie del 
material y dejar una huella sobre el. Los tipos de ensayo de dureza 
más comunes son: 
 
o Dureza Vickers 
o Dureza Rockwell 
o Dureza Brinell 
 
• Ensayo de Impacto 
 
o Ensayo Charpy 
o Enzayo Izod 
 
 Para ensayar los materiales en las peores condiciones posibles se 
crearon los ensayos de impacto, para poder saber en qué condiciones 
el material presenta fractura frágil. 
 Estos dos ensayos han sido normalizados y diseñados para 
determinar la energía de impacto o tenacidad a la entalla, que se 
define como la energía absorbida por la superficie entallada cuando 
rompe. En ambos casos se romperá una superficie entallada de un 
golpe dado con una masa-péndulo. Se medirá la energía absorbida 
por ese golpe. La velocidad que adquiere la masa al golpear la probeta 
queda determinada por la altura del péndulo. Tras la rotura, la masa 
continua su camino hasta llegar a una cierta altura, a partir de la cual 
se determina la energía absorbida. 
 
• Ensayo de Flexión 
 
El ensayo de flexión consiste en someter a una deformación plástica 
una probeta recta de sección plena, circular o poligonal, mediante el 
pliegue de ésta, sin inversión de su sentido de flexión, sobre un radio 
especificado al que se le aplica una presión constante. 
• Ensayo de Fatiga 
 
Aplicaremos una fuerza de flexión a una probeta que gira mediante 
cargas aplicadas en los extremos. También se puede aplicar a una 
probeta fijada a un eje (que provoca el giro) con un peso en el otro 
extremo. En este tipo de ensayo el ciclo de carga tiene una tensión 
media igual a 0 (ciclo alterno simétrico). 
 
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Conclusiones. 
 
 
• El uso de los aceros y toda clase de metales se ha hecho mucho 
más común en la industrialización y ha exigido el uso de más y 
mejores materiales para su desarrollo, por eso es necesario 
conocer sus propiedades no tan solo físicas o mecánicas sino 
también a otro nivel como bien podría ser a nivel atómico. Ya 
que así podemos comprender como habrá de comportarse un 
material en ciertas condiciones, resultando de utilidad para la 
fabricación de estructuras, maquinaria y diversos productos. 
 
• Conocer el comportamiento que tienen los materiales es muy 
importante para el desempeño en la industria, pero para lograr 
comprenderlo es necesario conocer las propiedades mecánicas 
de nuestros materiales. De esa manera lograremos no solo 
memorizar como se comporta un material, sino que seremos 
capaces de entenderlo, por eso es necesario definir 
correctamente estos primeros conceptos. Gracias a esta práctica 
pudimos sentar las bases de lo que son las propiedades 
mecánicas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Bibliografía. 
 
Libros utilizados: 
 
I. Resistencia de materiales- Autor: Manuel Romero García, Pedro 
Romero, Ana Poy Gil Mecánica de materiales 8edición- Autor: Russell C. 
Hibbeler 
II. Mecánica de materiales 5edición- Autor: Ferdinand Beer, John 
DeWolf, David Mazurek 
III. Resistencia de materiales 2edicion –Autor: Seely Smith 
IV. Resistencia de materiales 2edicion –Autor :E.J.Hearn 
V. Mecánica de materiales 7edicion-Autor : James M. Gere , Barry J. 
Goodno 
VI. Mecánica de materiales 5edicion-Autor: R.Craig Jr. 
VII. Resistencia de materiales 5edicion Autor : Stephen Timochenko 
VIII. Mecanica de materiales 3edicion Autor: Ferdinand Beer, John 
DeWolf, E. Russell Johnston Jr. 
 
 
 
Referencias Bibliográficas de internet: 
• https://es.slideshare.net/rabitengel/hibbeler-mecnica-de-materiales-
8a-edicin 
• https://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hooke 
https://es.slideshare.net/rabitengel/hibbeler-mecnica-de-materiales-8a-edicin
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https://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hooke
14 
 
• https://www.academia.edu/7274908/Galileo_galiley_y_la_mecanica_cl
asica 
• http://www.electricalfacts.com/Neca/Science_sp/mechanics/history_sp
.shtml 
• https://www.ingenieriaindustrialonline.com/herramientas-para-el-
ingeniero-industrial/procesos-industriales/ 
• https://prezi.com/6lrfplvsmet3/ensayos-de-flexion-expo/ 
• www.arqhys.com/construccion/elasticos-materiales.html 
• http://www.parro.com.ar/definicion-de-deformaci%F3n+pl%E1stica 
• http://www.arqhys.com/construccion/materiales-resistencia.html 
• http://documents.mx/documents/historia-de-la-mecanica-de-
materiales-a-traves-del-tiempo.html 
• https://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hooke 
• http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/23/h
tm/sec_6.htm 
• https://www.academia.edu/7274908/Galileo_galiley_y_la_mecanica_cl
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• https://tecnologia-materiales.wikispaces.com/Propiedades+Mecanicas 
• http://propiedadesmaterialesdeconstruccin.blogspot.mx/2013/04/propi
edades-mecanicas-de-los-materiales.html 
• https://ingenierosenapuros.files.wordpress.com/2012/02/2012-02-22-
capitulo-3-propiedades-mecanicas.pdf 
• http://www.escuelaing.edu.co/uploads/laboratorios/9026_tension.pdf• http://blog.utp.edu.co/metalografia/2-propiedades-mecanicas-de-los-
materiales/ 
• http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion2.Refractarios.Propiedades
MECANICAS.pdf 
• http://html.rincondelvago.com/ingenieria-de-materiales.html 
 
 
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https://www.ingenieriaindustrialonline.com/herramientas-para-el-ingeniero-industrial/procesos-industriales/
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https://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Hooke
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/23/htm/sec_6.htm
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https://www.academia.edu/7274908/Galileo_galiley_y_la_mecanica_clasica
https://www.academia.edu/7274908/Galileo_galiley_y_la_mecanica_clasica
https://tecnologia-materiales.wikispaces.com/Propiedades+Mecanicas
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http://blog.utp.edu.co/metalografia/2-propiedades-mecanicas-de-los-materiales/
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