Este documento trata sobre los conceptos de esfuerzo y deformación en ingeniería. Explica que los esfuerzos son las fuerzas internas en un elemento estructural debido a cargas externas, y que existen diferentes tipos como tracción, compresión, cizallamiento, flexión y torsión. También define la deformación como el cambio de forma de un cuerpo debido a fuerzas, y distingue entre deformación elástica y plástica. Por último, presenta la ley de Hooke sobre la proporcionalidad entre esfuerzo y deformación,

1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN PORLAMAR
ESFUERZOS
Y
DEFORMACIÒN
Br. Alonzo Froimar
CI. 24.107.855
Ing. Industrial
Profesor: Julián
Carneiro.

2. ESFUERZO
Son las fuerzas internas, debido a las cargas,
sometidas a un elemento resistente.
Esfuerzo es la resistencia que ofrece un área unitaria
(A) del material del que está hecho un miembro para
una carga aplicada externa (fuerza, F).

3. FORMULA DE ESFUERZO

4. TIPOS DE ESFUERZOS
• Tracción. Hace que se separen entre sí las distintas
partículas que componen una pieza, tendiendo a
alargarla. Por ejemplo, cuando se cuelga de una
cadena una lámpara, la cadena queda sometida a
un esfuerzo de tracción, tendiendo a aumentar su
longitud.
• Compresión. Hace que se aproximen las diferentes
partículas de un material, tendiendo a producir
acortamientos o aplastamientos. Cuando nos
sentamos en una silla, sometemos a las patas a un
esfuerzo de compresión, con lo que tiende a
disminuir su altura.

5. • Cizallamiento o cortadura. Se produce cuando se aplican
fuerzas perpendiculares a la pieza, haciendo que las
partículas del material tiendan a resbalar o desplazarse las
unas sobre las otras. Al cortar con unas tijeras un papel
estamos provocando que unas partículas tiendan a deslizarse
sobre otras. Los puntos sobre los que apoyan las vigas están
sometidos a cizallamiento.
• Flexión. Es una combinación de
compresión y de tracción. Mientras
que las fibras superiores de la pieza
sometida a un esfuerzo de flexión se
alargan, las inferiores se acortan, o
viceversa. Al saltar en la tabla del
trampolín de una piscina, la tabla se
flexiona. También se flexiona un
panel de una estantería cuando se
carga de libros o la barra donde se
cuelgan las perchas en los armarios.
• Torsión. Las fuerzas de torsión son
las que hacen que una pieza
tienda a retorcerse sobre su eje
central. Están sometidos a
esfuerzos de torsión los ejes, las
manivelas y los cigüeñales.

6. DEFORMACIÒN
Es el cambio o forma de un cuerpo debido a la
aplicación de una o mas fuerzas sobre el mismo o la
ocurrencia de dilatación térmica. La deformación
puede ser visible o prácticamente inadvertida si no se
emplea el equipo apropiado para hacer mediciones
precisas

7. FORMULA DE DEFORMACIÒN

8. DEFORMACIÒN PLÀSTICA
Es el modo de deformación en que el material
no regresa a su forma original después de retirar la
carga aplicada. Esto sucede porque, en la
deformación plástica el material experimenta
cambios termodinámicos irreversibles al adquirir
mayor energía potencial elástica la deformación
plástica es lo contrario a la deformación reversible.

9. DEFORMACIÒN ELÀSTICA
Es aquella en la que el cuerpo recupera su forma
original al retirar la fuerza que le provoca la
deformación.
En este tipo de deformación el sólido varía su
estado tensional y aumenta su energía interna en
forma de energía potencial elástica.

10. LEY DE HOOKE
Cuando una fuerza externa actúa sobre un material causa un
esfuerzo o tensión en el interior del material que provoca la
deformación del mismo. En muchos materiales, entre ellos los
metales y los minerales, la deformación es directamente
proporcional al esfuerzo. No obstante, si la fuerza externa supera
un determinado valor, el material puede quedar deformado
permanentemente, y la ley de Hooke ya no es válida. El máximo
esfuerzo que un material puede soportar antes de quedar
permanentemente deformado se denomina límite de
elasticidad.

11. ELASTICIDAD
Es la propiedad de un material que le permite
regresar a su tamaño y formas originales, al suprimir a
la carga que estaba sometida. Esta propiedad varia
mucho en los diferentes materiales que existen.

12. PLASTICIDAD
Esto es lo contrario de la elasticidad. Un
material completamente plástico es aquel que no
asegura sus dimensiones originales al suprimir la carga
que ocasionó la deformación.

13. EJERCICIOS
• Una palanca esta unida a la flecha empotrada por medio de
un pasador cónico que tiene un diámetro medio de 6mm. Si
se aplica un par de a la palanca, determine el esfuerzo
cortante promedio en el pasador, entre el pasador y la
palanca.

14. • Dos (02) Barras de Acero soportan una carga “P” de 30 kN. La
sección de la Barra AB es de 300 mm2y la de la sección BC es de
terminar el alargamiento producido por una fuerza de 500 mm2.
Suponga E= 200 GPa. Determinar el desplazamiento vertical y
horizontal en el Punto “B”.
Se procede a calcular las fuerzas que
genera la carga aplicada en el nodo
“B” en las barras AB y BC:
Procedemos a realizar el DCL

15. Se procede a calcular los valores que se producen
por el ángulo:
senα = 3/5 y cosα = 4/5; luego aplicamos los sistemas de
ecuaciones de equilibrio estático
Si aplicamos la expresión para
deformación donde