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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 Diferencia entre fuerza y esfuerzo Llamamos cuerpo a cualquier porción de materia. La masa de un cuerpo se mide con la balanza y es un indicador de la cantidad de materia que forma dicho cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg). Los cuerpos están sometidos a la acción de fuerzas, como la fuerza de la gravedad o las fuerzas electromagnéticas. Una fuerza es todo aquello capaz de deformar los cuerpos o cambiar su movimiento; por ejemplo, acelerándolos, frenándolos o variando su dirección. El peso es la fuerza con la que la gravedad de la Tierra o de cualquier otro cuerpo celeste atrae a los cuerpos que están en sus proximidades. Cuanto mayor sea la masa de un cuerpo tanto mayor será su peso. Como cualquier otra fuerza, el peso se mide en Newton. Un cuerpo de 10 kg de masa tiene un peso aproximado de 100 N. Módulo de Elasticidad El módulo de elasticidad o módulo de Young es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza. Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se tracciona una barra, aumenta de longitud, no disminuye. Este comportamiento fue observado y estudiado por el científico inglés Thomas Young. Tanto el módulo de Young como el límite elástico son distintos para los diversos materiales. El módulo de elasticidad es una constante elástica que, al igual que el límite elástico, puede encontrarse empíricamente con base al ensayo de tracción del material. MÓDULO DE POISSON Se conoce a la relación de Poisson, cuando un cuerpo se somete a una fuerza, este siempre se deformará en dirección a esta fuerza. Sin embargo, siempre que se producen deformaciones en dirección de la fuerza aplicada, también se producen deformaciones laterales. Las deformaciones laterales tienen una relación constante con las deformaciones axiales, por lo que esta relación es constante, siempre que se el material se encuentre en el rango elástico de esfuerzos, o sea que no exceda el esfuerzo del límite proporcionalidad; la relación es la siguiente: μ=ϵ lateral/ϵ axial Donde ϵ es la deformación unitaria y µ es el coeficiente de Poisson, llamado así en honor de Siméon Denis Poisson el que propuso este concepto en 1828. El coeficiente de Poisson depende indirectamente del módulo de elasticidad o módulo de Young (E), del módulo de rigidez o de cizalladura (G), la cual se puede expresar de esta manera: E=2G(μ+1) Cabe recalcar que el rango de valores para el coeficiente es muy pequeño, oscila dentro 0,25 y 0,35; habiendo excepciones, muy bajos como para algunos concretos (µ=0,1), o muy altos como lo es para el hule (µ=0,5), el cual es el valor más alto posible. Módulo de Rigidez El módulo de rigidez mide la facilidad o dificultad para deformar por cizalladura (o esfuerzo cortante) un material determinado. Un material con un módulo de rigidez bajo, es un material fácil de deformar por cizalladura. Este sólo tiene significado para materiales sólidos. Un líquido o un gas fluyen bajo la acción de esfuerzos cortantes y no pueden soportarlo de forma permanente. Una de las unidades para medir el módulo de Young es: GPa (GigaPascal) Para la mayor parte de los materiales el módulo de rigidez varía entre la mitad y un tercio del módulo de Young. La tabla está en tonalidades de azul, siendo el blanco correspondiente al elemento de menor valor en su módulo de rigidez y el azul intenso el de mayor valor. Los de color gris tenue carecen de datos confiables, o simplemente no se les conoce el valor de esta magnitud. Relación de Masa, fuerza y peso La masa se refiere a la cantidad de superficie que hay en un cuerpo. La fuerza es la acción de empujar o jalar que se ejerce sobre cuerpo ya sea con una fuente externa o por la gravedad. El peso es la fuerza de la atracción gravitacional sobre un cuerpo. De donde la masa, la fuerza, el peso lo relacionamos con la ley de Newton, donde la F=M*A y cuando involucramos la gravedad entonces usamos el peso P=M*G http://ludifisica.medellin.unal.edu.co/tabla_periodica/programas/tabla_propiedades_mecanicas/modulo_young/tabla_modulo_young.html SIGNIFICADO DE MÓDULO DE ELASTICIDAD El módulo de elasticidad es la medida de la tenacidad y rigidez del material del resorte, o su capacidad elástica. Mientras mayor el valor (módulo), más rígido el material. A la inversa, los materiales con valores bajos son más fáciles de doblar bajo carga. En la mayoría de aceros y aleaciones endurecibles por envejecimiento, el módulo varía en función de la composición química, el trabajado en frío y el grado de envejecimiento. La variación entre materiales diferentes es usualmente pequeña y se puede compensar mediante el ajuste de los diferentes parámetros del resorte, por ejemplo: diámetro y espiras activas. Relación entre Módulo de rigidez, Módulo de Elasticidad y Módulo de Poisson. El coeficiente de Poisson depende indirectamente del módulo de elasticidad o módulo de Young (E), del módulo de rigidez o de cizalladura (G), la cual se puede expresar de esta manera: E=2G(μ+1).
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