Ley de Hooke, Módulo de Young y Propiedades de los Materiales: Explicación Detallada

Ley de Hooke, Módulo de Young y Propiedades de los Materiales

Ley de Hooke y Módulo de Young

Enuncia la ley de Hooke, explica qué es el módulo de Young e indica las unidades de cada uno de los elementos que aparecen: La ley de Hooke describe la relación lineal entre la fuerza aplicada a un objeto elástico y la deformación resultante. El módulo de Young se define como la relación entre la tensión aplicada a un material y la deformación resultante en la dirección de la fuerza aplicada. Se calcula mediante la siguiente fórmula:

E = σ / ε

Donde:

• E es el módulo de Young.
• σ es la tensión aplicada al material, que es la fuerza aplicada dividida por el área transversal del material.
• ε es la deformación unitaria, que es la variación relativa de longitud del material debido a la tensión aplicada.

Si tenemos una pletina de aluminio de 300 × 40 y 3 mm de ancho y la sometemos a un esfuerzo de tracción de 10 KN, ¿cuánto se alargará? Considera que E = 70.000 MPa:

Área transversal de la pletina = 40 mm × 0.003 m = 0.12 m².

F = 10.000 N.

σ = 10.000 N / 0.12 m² = 83,333.33 Pa

ε = 83,333.33 / 70.000 = 0.00119

Alargamiento = 0.00119 × 300 mm = 0.357 mm.

Esfuerzos Axiales y de Cizalladura

Explica brevemente qué son los esfuerzos axiales y de cizalladura, indicando la unidad en la que se miden: Los esfuerzos axiales se refieren a las fuerzas que actúan a lo largo del eje longitudinal de un objeto. Estas fuerzas producen una deformación en el material en la dirección de la fuerza aplicada. Por ejemplo, cuando se aplica una fuerza de tracción o compresión sobre un objeto, se generan esfuerzos axiales. En el esfuerzo de cizalladura, las fuerzas actúan en sentidos contrarios sobre dos planos contiguos del cuerpo, tratando de producir el deslizamiento de uno con respecto al otro. Los dos esfuerzos se miden en Pascales (Pa).

Relación entre Resiliencia, Tenacidad y Fragilidad

Explica la relación entre la resiliencia y la tenacidad e indica cómo afecta la fragilidad a estas propiedades: La resiliencia y la tenacidad están relacionadas con la capacidad de un material para absorber y resistir la energía antes de la fractura, mientras que la fragilidad afecta negativamente estas propiedades al hacer que el material sea más propenso a la fractura sin una deformación plástica significativa.

Indicadores Numéricos de las Propiedades de los Materiales

Indica los indicadores numéricos de cada una de las siguientes propiedades:

• Resistencia: Su indicador numérico es la resistencia a la tracción (σt) y su unidad son los Pascales (Pa).
• Rigidez: El indicador numérico para la rigidez es el módulo de Young (E), y se expresa en unidades de presión como Pascales (Pa).
• Elasticidad: Esfuerzo / deformación unitaria, se mide en Pascales (Pa).
• Resiliencia: Cantidad de energía absorbida por unidad de superficie de rotura bajo la acción de un impacto. Se mide en Julios (J).

Dureza Shore

¿Qué son los Shores?: Los Shores son escalas de dureza utilizadas para medir la dureza de materiales no metálicos. Proporcionan una indicación rápida y fácil de la rigidez y resistencia de los materiales, especialmente aquellos que son flexibles o elásticos.

Propiedades de los Lubricantes

¿Cuál es la principal propiedad de los lubricantes?: La viscosidad.

Tipos de Lubricantes

Tipos de lubricantes:

1. Lubricantes sólidos
2. Aerosoles
3. Gaseosos
4. Aceites hidráulicos

Tipos de Materiales

Tipos de materiales:

1. Metales
2. Plásticos
3. Cerámicos
4. Biológicos
5. Compuestos