TEMA 1-a: BIOMECANICA ELASTICIDAD
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- Francisco Javier Torregrosa Páez
- hace 8 años
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1 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD
2 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Por qué los árboles jóvenes son esbeltos y los viejos gruesos? Cómo aguantan vendavales?
3 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Cuánto se deforman los cachalotes debido a la gran presión que soportan?
4 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Y qué pasa con los calamares gigantes? Cuánto se deforman los cachalotes debido a la gran presión que soportan? CIERZO/ ESPECIESDEMR/ CLMR.HTML
5 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Propiedades elásticas de los materiales. Ley de Hooke Los cuerpos sólidos si fuerza F se deforman. Fuerzas atómicas o moleculares muelles que unen los átomos o las moléculas Si F los muelles se deforman los átomos se separan o se juntan. F long F transv
6 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Propiedades elásticas de los materiales (cont) Magnitudes relevantes en los ensayos elásticos: Esfuerzo (τ): relacionado con la fuerza deformadora, (no coincide exactamente con esa fuerza) Deformación (ε): efecto producido por el esfuerzo. Ejemplo: ensayo de tracción esfuerzo: fuerza por unidad de área transversal: F/ Deformación: es el alargamiento relativo: ΔL/L L ΔL F tracc.
7 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Propiedades elásticas de los materiales (cont) Relación experimental entre esfuerzo y deformación Esfuerzo B C D O Deformación
8 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Región elástica (tramo O-B): cuando cesa el esfuerzo, la deformación desaparece. El cuerpo recupera su forma inicial. límite de la zona elástica Esfuerzo B C D O Deformación
9 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Región elástica (tramo O-B): cuando cesa el esfuerzo, la deformación desaparece. El cuerpo recupera su forma inicial. Zona lineal Esfuerzo B C D O LEY DE HOOKE Esf = const x Def Deformación
10 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Región elástica (tramo O-B): cuando cesa el esfuerzo, la deformación desaparece. El cuerpo recupera su forma inicial. Zona NO lineal Zona lineal Esfuerzo B C D función NO lineal O LEY DE HOOKE Esf = const x Def Deformación
11 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Región plástica (tramo de B en adelante): cuando el esfuerzo cesa, la deformación NO desaparece Esfuerzo B C punto C: esfuerzo máximo D punto D: deformación máxima (punto ruptura) O Deformación
12 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Denominaciones según su respuesta a los ensayos elásticos Material elástico: zona elástica es muy grande y zona plástica muy pequeña o inexistente. lim.elástico def.max Esfuerzo B, D O Deformación
13 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Denominaciones según su respuesta a los ensayos elásticos Material plástico: zona elástica es muy pequeña y zona plástica muy grande Esfuerzo C D lim.elástico O B O Deformación
14 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Denominaciones según su respuesta a los ensayos elásticos Material frágil: ruptura en esfuerzo máximo esf. max def.max Esfuerzo B C, D O Deformación
15 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Denominaciones según su respuesta a los ensayos elásticos Material dúctil: el material se deforma mucho con poco esfuerzo y sin ruptura Esfuerzo B C esf. max lejos de def.max D O Deformación
16 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Tracción y contracción L L ΔL F tracc. Ensayo de tracción: estiramiento aplicando fuerzas iguales y opuestas ΔL F contrac. Ensayo de contracción: acortamiento aplicando fuerzas iguales y opuestas
17 ΔL TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Tracción y contracción (cont) L L τ = F ΔL F tracc. El esfuerzo es la fuerza por unidad de área transversal a esa fuerza ΔL F contrac. ε = La deformación es el alargamiento relativo: ΔL L
18 ΔL TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Tracción y contracción (cont) ΔL POSITIVO ΔL NEGTIVO L L ΔL F tracc. ΔL F contrac. ε = ΔL L La deformación es el alargamiento relativo:
19 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Tracción y contracción (cont) E N/m 2 L L E : módulo de Young del material ΔL F tracc. ΔL F contrac. La ley de Hooke correspondiente es: Esfuerzo F = E ΔL L Deformación
20 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Tracción y contracción módulo de Young grande (E1): recta muy inclinada deformación es pequeña se opone mucho a la deformación. módulo de Young pequeño (E2): recta poco inclinada. deformación es grande se opone poco a la deformación Esfuerzo E 1 módulo de Young pendiente recta E 2 Def 1 < Def 2 E 1 > E 2
21 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Tracción y contracción CONCLUSION: Un material con módulo de Young menor que otro se deforma más Ejemplo: Esfuerzo módulo de Young pendiente recta Material E (N/m 2 ) Cartílago 5x10 6 Cabello humano 5x10 8 E 1 E 2 E 1 > E 2 Seda 5x10 9 Def 1 < Def 2
22 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Tracción y contracción Un material especial es el hueso: módulo de Young diferente para tracción y contracción Esf τ E tracción E contraccion < E traccion para un mismo esfuerzo: ε contraccion ε traccion Def ε contraccion > ε traccion se opone más a la tracción más probable rotura por accidente de contracción (salto) E contracción τ
23 TEM 1-a: BIOMECNIC ELSTICIDD Tracción y contracción Efecto sobre la sección (circular): Si deformación longitudinal deformación transversal Si ΔL positivo área transversal disminuye (Δ r negativo) Si ΔL negativo área transversal aumenta (Δ r positivo) Δr r signo negativo: variaciones opuestas ΔL = σ L módulo de Poisson no tiene unidades 0.10 < 0.50 valor típico: 0.30
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