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Los cuerpos elasticos

18 dic

Los cuerpos se deforman bajo la acción de las fuerzas. La fuerza es toda la causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producirle una deformación. La unidad de fuerza en el sistema internacional de unidades (SI) es el newton (N).

Cada material responde de una manera diferente a la acción de las fuerzas. Esta respuesta nos permite establecer la classificación de los materiales siguiente:

  • Rígidos. No se les modifica la forma cuando actúa sobre ellos una fuerza.
  • Plásticos. Al cesar la fuerza que los deforma, los materiales no recuperan la forma primitiva i quedan deformados permanentemente.
  • Elásticos. Los materiales recuperan la forma original cuando deja de actuarles la fuerza que los deforma. Algunas de las deformaciones que puede sufrir un cuerpo elástico son las siguientes:
      • Tracción. Tirar del cuerpo por sus extremos.
      • Compresión. Comprimir dicho cuerpo.
      • Torsión. Torcer el cuerpo en forma helicoidal.

La elasticidad es una propiedad general de la materia que permite a los cuerpos deformarse cuando están sometidos a una fuerza y recuperar la forma inicial cuando la causa de la deformación desaparece.

Muchos cuerpos son elásticos si la fuerza que los deforma no sobrepasa un cierto valor, denominado límite de elasticidad, que depende de cada cuerpo y de cada substáncia. Si se sobrepasa este límite, el cuerpo queda deformado permanentemente. También existe un límite de ruptura, que es la fuerza máxima que puede soportar un cuerpo determinado sin romperse.

Robert Hooke (1676) descubrió y estableció la ley que se utiliza para definir las propiedades elásticas de un cuerpo. En el estudio de los efectos por las fuerzas de tensión, observó que había un aumento de la longitud del cuerpo, que era proporcional a la fuerza aplicada, dentro de unos límite bastante amplios.

Un muelle constituye un ejemplo típico de cuerpo elástico. Si se estira de un muelle, este se alarga, y si cuando se le suelta, recupera la longitud inicial. De acuerdo con la Ley de Hooke, la deformación que experimente un muelle o un cualquier otro cuerpo elástico al ejercer sobre él una cierta fuerza F es directamente proporcional a la magnitud de dicha fuerza. Si designamos por l° la longitud en equilibrio del muelle, y porsu longitud cuando ejerce una fuerza F sobre él, se tiene según esta ley:

F = k(l – l°) = k  l (1)

donde es la variación de longitud que experimenta el muelle o alargamiento y es llamada constante elástica del muelle, que en el SI se mide en newton por metro (N/m) y depende de las características particulares de cada muelle. Se puede establecer también esta relación:

fuerza / alargamiento = constante elástica ; F / = k (2)

Para calcular la constante elástica del muelle se dice que la constante elástica del muelle es igual a la fuerza, F (N) ejercida por el alargamiento, l (m) que esta produce:

k= F / (3)

Si la masa que se le aplica al muelle es en kg, para pasarlo a N y averiguar la fuerza peso que tiene se dice que la fuerza peso (N) es igual a la masa (kg) que se le aplica al muelle por la fuerza de la gravedad (m / s²):

Fp= m · g (4)

donde Fp es la fuerza peso, m es la masa y es la fuerza de gravedad. La fuerza de gravedad es constante por tanto tiene un valor constante:

g= 9,8 m / s² (5)

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Publicado por en diciembre 18, 2011 en Uncategorized

 

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