tarea

1. República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Porlamar
CAPITULO I,II,III
Realizado por:
Gómez, Yismara
C.I: 19.233.387
Porlamar, Junio de 2015

2. INTRODUCCIÓN
El uso de los materiales en las obras de ingeniería hace necesario
el conocimiento de las propiedades físicas de aquellos, y para conocer
estas propiedades es necesario llevar a cabo pruebas que permitan
determinarlas. La resistencia de materiales en la parte de los cambios de
forma como las deformaciones que acompañan a un determinado estado
de fuerzas los principios y métodos que se desarrollan es aplicada a los
casos más concretos de torsión y de flexión. Todo cuerpo al soportar
una fuerza aplicada trata de deformarse en el sentido de aplicación de la
fuerza.

3. Esfuerzo.
Una fuerza aplicada a un cuerpo no genera el mismo esfuerzo sobre
cada una de las superficies del cuerpo, pues al variar la superficie varia la
relación fuerza superficie, lo que comprende el esfuerzo.
Esfuerzo de Tensión
Es aquel que tiende a estirar el elemento romper el material. Donde las
fuerzas que actúan sobre el mismo material tienen la misma dirección,
magnitud y sentidos opuestos hacia fuera del material.
Esfuerzo de compresión
Es aquel que tiende aplastar el material del miembro de carga y acortar
al miembro en sí. Donde las fuerzas que actúan sobre el mismo tienen la
misma dirección, magnitud y sentidos opuestos hacia dentro del material.
Esfuerzo cortante
Este tipo de esfuerzo busca cortar el elemento, esta fuerza actúa de
forma tangencial al área de corte.
Componentes del esfuerzo.
Los esfuerzos originados por fuerzas de superficie son también
magnitudes de tipo vectorial que se pueden descomponer y componerse
como tales. En el caso general, un vector esfuerzo que actúa sobre un
plano lo hace en forma oblicua a él. Un esfuerzo que actué
perpendicularmente a un plano se denomina esfuerzo normal, y uno que
actué paralelamente a un plano se denomina esfuerzo de cizalla. Los

4. estados de esfuerzo se clasifican en: uniaxial, biaxial y triaxial, en función de
que dos, uno ó ninguno de los esfuerzos principales sea cero.
Origen de los esfuerzos.
Para entender el desarrollo de las estructuras geológicas como las
fracturas, es necesario tomar en cuenta varios aspectos, comenzando con
la idea que tanto el interior como en el exterior del planeta, los materiales
pétreos se encuentran sujetos a una continua dinámica o movimiento
debido a muchos factores, dentro de los cuales podríamos mencionar:

5. Deformación.
Se refiere a los cambios en las dimensiones de un miembro estructural
cuando este se encuentra sometido a cargas externas. Estas
deformaciones serán analizadas en elementos estructurales de cargados
axialmente, por los que entre las cargas estudiadas estarán materiales las
de tensión o compresión.
La Deformación Unitaria, se puede definir como la relación unitaria
existente entre la deformación total y la longitud inicial del elemento, la
cual permitirá determinar la deformación del elemento sometido a
esfuerzos de tensión o compresión axial.

6. Fuerzas.
La fuerza es una magnitud vectorial (con dirección y sentido) que
tiende a producir un cambio en la dirección de un cuerpo o como
modificación de su estructura interna, es decir tiende a producir una
deformación.
Orígenes.
La ley Hooke expresa que la deformación que experimenta un
elemento sometido a carga externa es proporcional a esta. En el año 1678
por Robert Hooke enuncia la ley de que el esfuerzo es proporcional a la
deformación. Pero fue Thomas Young, en el año 1807, quien introdujo la
expresión matemática con una constante de proporcionalidad que se
llama Módulo de Young.   E
En donde:
σ: es el esfuerzo.
ε: es la deformación unitaria.
E: módulo de elasticidad.

7. Diagrama de Esfuerzo-Deformación
a) Límite de proporcionalidad: se observa que va desde el origen O
hasta el punto llamado límite de proporcionalidad, es un segmento
de recta rectilíneo, de donde se deduce la tan conocida relación
de proporcionalidad entre la tensión y la deformación enunciada en
el año 1678 por Robert Hooke. Cabe resaltar que, más allá la
deformación deja de ser proporcional a la tensión.

8. b) Limite de elasticidad o limite elástico: es la tensión más allá del cual
el material no recupera totalmente su forma original al ser
descargado, sino que queda con una deformación residual llamada
deformación permanente.
c) Punto de fluencia: es aquel donde en el aparece un considerable
alargamiento o fluencia del material sin el correspondiente aumento
de carga que, incluso, puede disminuir mientras dura la fluencia. Sin
embargo, el fenómeno de la fluencia es característico del acero al
carbono, mientras que hay otros tipos de aceros, aleaciones y otros
metales y materiales diversos, en los que no manifiesta.
d) Esfuerzo máximo o esfuerzo de Rotura: es la máxima ordenada en la
curva esfuerzo-deformación.
e) Esfuerzo de rotura: el error es debido al fenómeno denominado
estricción. Próximo a tener lugar la rotura, el material se alarga muy
rápidamente y al mismo tiempo se estrecha, en una parte muy
localizada de la probeta, de forma que la carga, en el instante de
rotura, se distribuye realmente sobre una sección mucho más
pequeña.

9. Importancia de su estudio.
La deformación que causan los Cambios de Temperatura en los
elementos de máquinas cuando están en funcionamiento sufre cambios
de temperatura que provocan deformaciones en estos productos de estos
diferenciales de temperatura. Algunos ejemplos de ellos son: las piezas de
los motores, hornos, máquinas herramientas (fresadoras, tornos,
cortadoras), equipos de moldeo y extrusión de plástico. Los diferentes
materiales cambian de dimensiones a diferentes tasas cuando se exponen
a cambios de temperaturas.
La mayoría de los metales se dilatan al aumentar la temperatura,
aunque algunos se contraen y otros permanecen del mismo tamaño. Estos
cambios de dimensiones están determinados por el coeficiente de
expansión térmica.
Coeficiente de expansión térmica.
Es la propiedad de un material que indica la cantidad de cambio
unitario dimensional con un cambio unitario de temperatura.
Relación entre el esfuerzo y la deformación.
La deformación se define como cualquier cambio en la posición o en
las relaciones geométricas internas sufridas por un cuerpo siendo
consecuencia de la aplicación de un campo de esfuerzos, por lo que se

10. manifiesta como un cambo de forma, de posición, de volumen o de
orientación. Puede tener todos estos componentes, cuando esto ocurre se
dice que la deformación es total.
Dependiendo de la naturaleza del material y las condiciones bajo las
que se encuentre, existen varios tipos de deformación. Se dice que un
cuerpo sufre una deformación elástica cuando la relación entre esfuerzo y
deformación es constante, y el cuerpo puede recuperar su forma original
al cesar el esfuerzo deformante. Cuando dicha relación no es constante se
produce una deformación plástica y aunque se retire el esfuerzo, el cuerpo
quedará con una deformación permanente.
La deformación frágil es la que produce ruptura, mientras que la
deformación dúctil origine cambios sin que el cuerpo se fracture. Es obvio
que la deformación frágil es discontinua y que la dúctil es continua.
La deformación dúctil puede subdividirse en elástica y permanente;
deformación elástica es aquella en la cual se produce deformación por
aplicación de un campo de esfuerzos pero si los esfuerzos se retiran, la
deformación se pierde, recuperando el cuerpo su forma original.
La deformación plástica y viscosa corresponden con dos tipos de
deformación continua, en los que ésta permanece aun cuando el esfuerzo
sea retirado, por lo que se denomina deformación permanente. Según la
geometría, de la deformación interna, ésta se clasifica en homogénea y
en heterogénea.

11. La elasticidad Es aquella propiedad de un material por virtud de la cual
las deformaciones causadas por el esfuerzo desaparecen al removérsele.
Algunas sustancias, tales como los gases poseen únicamente elasticidad
volumétrica, pero los sólidos pueden poseer, además, elasticidad de
forma. Un cuerpo perfectamente elástico se concibe como uno que
recobra completamente su forma y sus dimensiones originales al retirarse el
esfuerzo.

12. Deformación
Torsión.
La torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva
paralela al eje de la pieza deja de estar contenida en el plano formado
inicialmente por la dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se
retuerce alrededor de él.
La torsión pura se presenta en toda barra recta cuando las fuerzas
solicitantes actúan sólo en las bases extremas, y equivalen
mecánicamente a dos pares de sentido opuesto, cuyo eje coincide con el
eje de la pieza. Siendo la barra de sección constante, todas las secciones
transversales están solicitadas en idéntica forma. En cuanto a la

13. deformación presenta como característica mas acentuada, un giro
elemental de cada sección, con respecto a la inmediata, alrededor del
eje de la pieza. La torsión en sí se refiere a un desplazamiento circular de
una determinada sección transversal de un elemento cuando se aplica
sobre éste un momento torsor o una fuerza que produce un momento
torsor alrededor del eje.
La torsión se puede medir observando la deformación que produce en
un objeto determinado. Por ejemplo, se fija un objeto cilíndrico de longitud
determinada por un extremo, y se aplica un par de fuerzas al otro extremo;
la cantidad de vueltas que dé un extremo con respecto al otro es una
medida de torsión. Lo materiales empleados en ingeniería para elaborar
elementos de máquinas rotatorias, como los cigüeñales y arboles motores;
deben resistir las tensiones de torsión que les aplican las cargas que
mueven. Los efectos de la aplicación de una carga de torsión a una barra
son: Producir un desplazamiento angular de la sección de un extremo
respecto al otro y originar tensiones cortantes en cualquier sección de la
barra perpendicular a su eje.

14. Tipos de torsión.
 Torsión uniforme el único esfuerzo presente es un momento torsor,
que es constante a lo largo de ella y además los extremos de la
barra pueden alabear libremente en la torsión uniforme, dado que el
alabeo que se pueda producir es el mismo en todas las secciones, se
podrá afirmar que las tensiones normales serán cero (óx = 0) , y sólo
dará lugar a tensiones cortantes: ô
 Torsión no uniforme cuando no se cumplan las dos condiciones
anteriores se dirá que es una torsión no uniforme. la sección de la
izquierda está empotrada y no podrá alabear libremente el
momento torsor no es constante a lo largo de la barra en la torsión
no uniforme, el alabeo posible de las diferentes secciones no será el
mismo, por lo que se producirán tensiones normales: óx y tensiones
cortantes: ô.

15. Fundamentos de la Estática.
División e Historia Fundamentos de la estática. En física, la fuerza es una
magnitud vectorial que mide la intensidad del intercambio de momento
lineal entre dos partículas o sistemas de partículas. Según una definición
clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de
movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los
conceptos de esfuerzo o de energía. En el Sistema Internacional de
Unidades, la unidad de medida de fuerza es el newton que se representa
con el símbolo: N.
Fuerza en mecánica newtoniana. Fuerza de contacto y a distancia. Esta
fuerza puede definirse a partir de la derivada Temporal. Del momento
lineal. Pero si la masa permanece constante se puede escribir. Fuerzas de
contacto. Se dan como producto de la interacción de los cuerpos en
contacto directo. Fuerza a distancia. Es como la fuerza gravitatoria o la
coulómbica entre cargas, debido a la interacción entre campos que se
producen cuando los cuerpos están separados cierta distancia unos de los
otros, por ejemplo: el peso.
Fuerza interna y de contacto. Fricción. Las fuerzas internas son similares a
las fuerzas de contacto entre ambos cuerpos y si bien tienen una forma

16. más complicada, ya que no existe una superficie macroscópica a través
de la cual se den la superficie. La fricción en sólidos puede darse entre sus
superficies libres en contacto en el tratamiento de los problemas mediante
mecánica newtoniana, la fricción entre sólidos frecuentemente se
modeliza como una fuerza tangente sobre cualquiera de los planos del
contacto entre sus superficies.
Fuerza Gravitoria. Las fuerzas gravitarías entre dos partículas en la
mecánica newtoniana la fuerza de atracción entre dos masas, cuyos
centros de gravedad están lejos comparadas con las dimensiones del
cuerpo, viene dada por la ley de la gravitación universal de Newton:
Fuerzas de Campos Estacionario. En mecánica newtoniana también es
posible modelizar algunas fuerzas constantes en el tiempo como campos
de fuerza. Por ejemplo la fuerza entre dos cargas eléctricas inmóviles,
puede representarse adecuadamente mediante la ley de Coulomb:
Donde. Es la fuerza ejercida por la carga 1 sobre la carga 2. Una constante
que dependerá del sistema de unidades para la carga. Vector de posición
de la carga 2 respecto a la carga 1. Valor de las cargas.

17. Fuerza Eléctrica La fuerza eléctrica también de acción a distancia, la
internación entre los cuerpos actúa como una fuerza atractiva o puede
actuar como una fuerza repulsiva
Cantidades Básicas: Las cuatro cantidades siguientes se utilizan en el
equilibrio:
Longitud: La longitud es necesaria para ubicar un punto en el espacio y
de esta forma describir el tamaño de un sistema físico. Una vez que se
define una unidad estándar de longitud, puede definirse
cuantitativamente distancias y propiedades geométricas de un cuerpo
como múltiplos de esa unidad de longitud.
Tiempo: El tiempo se concibe como una sucesión de eventos. Aunque
los principios de la Estática son independientes del tiempo, esta cantidad
definitivamente juega un papel importante en el estudio de la Dinámica.

18. Masa: La masa es una propiedad de la materia por la cual podemos
comparar la acción de un cuerpo con la de otro. Esta propiedad se
manifiesta como una atracción gravitacional entre dos cuerpos y
proporciona una medida cuantitativa de la resistencia que presenta la
materia al cambio de velocidad.
Fuerza: En general, la fuerza es considerada como un “jalón” o “tirón”
ejercido por un cuerpo sobre otro. Esta interacción puede ocurrir cuando
existe un contacto directo entre los cuerpos, por ejemplo, una persona
empujando sobre una pared. Puede presentarse también a lo largo de
una distancia determinada cuando los cuerpos se separan físicamente.
Como ejemplos de este último caso están incluidas las fuerzas eléctricas,
magnéticas y gravitacionales. En cualquier caso, una fuerza se caracteriza
por su magnitud, dirección y punto de aplicación. Idealizaciones: Los
modelos o idealizaciones se utilizan en el estudio del equilibrio con la
finalidad de simplificar la aplicación de la teoría.
Se definirá algunas de las idealizaciones más importantes.
Partícula: Una partícula posee masa pero de tamaño poco significativo.
Por ejemplo, el tamaño de la Tierra es insignificante comparado con el
tamaño de su órbita, y por lo tanto la Tierra se puede tomar como una
partícula cuando se estudia su movimiento orbital en un modelo. Cuando
un cuerpo se idealiza como una partícula, los principios de la Mecánica se

19. simplifican de manera importante, debido a que la geometría del cuerpo
no se tomará en cuenta en el análisis del problema.
Cuerpo Rígido: Un cuerpo rígido puede ser considerado como un
conjunto formado por un gran número de partículas que permanecen
separadas entre sí por una distancia fija antes y después de aplicar la
carga. Como resultado, las propiedades del material de que está hecho
cualquier cuerpo que se suponga rígido no se tendrá que considerar
cuando se analicen las fuerzas que actúan sobre éste. En la mayoría de los
casos, las deformaciones reales que se presentan en estructuras, máquinas,
mecanismos, etcétera, son relativamente pequeñas, y la suposición de
cuerpo rígido es apropiada para efectos de análisis.
Fuerza Concentrada: Una fuerza concentrada representa el efecto de
una carga la cual se supone que actúa en algún punto de un cuerpo.
Podemos representar este efecto por medio de una fuerza concentrada,
siempre y cuando el área sobre la cual se aplica la carga sea
relativamente pequeña comparada con el tamaño del cuerpo. La
estática determina las condiciones bajo las cuales un cuerpo actuado por
diversas fuerzas permanece en equilibrio, es decir en reposo. El desarrollo
de la estática viene desde mucho tiempo atrás, mucho antes del
desarrollo de la dinámica. Algunos de sus principios fueron formulados por
los egipcios y los babilónicos en problemas relacionados con la
construcción de las pirámides y de templos. Entre los más antiguos escritos

20. sobre este tema se puede mencionar a Arquímedes quién formuló los
principios del equilibrio de fuerzas actuando en palancas y algunos
principios de la hidrostática. Por estas razones no creemos conveniente
considerar a la estática como un caso particular de la dinámica.

21. CONCLUSIÓN
Los materiales sufren de deformación y existe un esfuerzo, entonces
se puede decir el esfuerzo es la razón de una fuerza aplicada entre el área
sobre el cual actúa, por ejemplo Newtons/m2, o libras/ft2, las fuerzas
internas de un elemento están ubicadas dentro del material por lo que se
distribuyen en toda el área; justamente se denomina esfuerzo a la fuerza
por unidad de área, la cual se denota con la letra griega sigma (σ) y es un
parámetro que permite comparar la resistencia de dos materiales, ya que
establece una base común de referencia y la deformación es el cambio
relativo en las dimensiones o en la forma de un cuerpo como resultado de
la aplicación de un esfuerzo.
Los materiales, en su totalidad, se deforman a una carga externa. Se
sabe además que, hasta cierta carga límite el sólido recobra sus
dimensiones originales cuando se le descarga. La recuperación de las
dimensiones originales al eliminar la carga es lo que caracteriza al
comportamiento elástico. El comportamiento general de los materiales
bajo carga se puede clasificar como dúctil o frágil según que el material
muestre o no capacidad para sufrir deformación plástica.