Propiedades elásticas: densidad, elasticidad y compresión
1. 1.1 PROPIDADES ELASTICAS:
DENSIDAD: la densidad (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad
de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. La densidad media es la razón
entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.
la densidad es un concepto que nació entre los científicos en tiempos en que las unidades de
medida eran distintas en cada país, de modo que asignaron a cada materia un número,
adimensional, que era la proporción de la masa de esa materia comparada con un volumen igual
de agua pura, sustancia que se encontraba en cualquier laboratorio (densidad relativa). Cuando se
fijó la unidad de masa, el kilogramo, como un decímetro cúbico (un litro), de agua pura, la cifra
empleada hasta entonces, coincidió con la densidad absoluta (si se mide en kilogramos por litro,
unidad de volumen en el viejo Sistema métrico decimal, y no en kilogramos por metro cúbico, que
es la unidad de volumen en el SI)
Tipos de densidad
.Absoluta
.Relativa
Media y puntual
Aparente y real
La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado; es
la cantidad de masa por unidad de volumen.
EJEMPLOS DE DENSIDAD:
1. La densidad del acero es mayor que la del algodón, ya que un kilo de acero ocupa
menos volumen que un kilo de algodón.
2. La densidad del agua es mayor que la del vapor de agua, puesto que hay más
moléculas en un litro de agua que en un litro de vapor.
3. La densidad de población de una ciudad hace referencia al número de habitantes
por kilómetro cuadrado.
2. ELASTICIDAD
Elasticidad designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de
sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y
de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se elimina
Elasticidad es estudiada por la teoría de la elasticidad, que a su vez es parte de la mecánica de
sólidos deformables. La teoría de la elasticidad (ETE) como la mecánica de sólidos (MS)
deformables describe cómo un sólido (o fluido totalmente confinado) se mueve y deforma como
respuesta a fuerzas exteriores. La diferencia entre la TE y la MS es que la primera sólo trata
sólidos en que las deformaciones son termodinámicamente reversibles y en los que el estado
tensiones en un punto en un instante dado dependen sólo de las deformaciones en el
mismo punto y no de las deformaciones anteriores (ni el valor de otras magnitudes en un instante
anterior). Para un sólido elástico la ecuación constitutiva funcionalmente es de la forma:
o simplemente elasticidad de la demanda mide la variación relativa o porcentual que
experimenta la cantidad demandada como consecuencia de una variación en el precio de un uno
por ciento, en otras palabras mide la intensidad con la que responden los compradores a una
variación en el precio.
La elasticidad se usa con frecuencia respecto de la relación precio-demanda y de la relación
precio-oferta, pero la aplicabilidad de este concepto no está restringida a ese único caso, sino que
es más amplia, ya que la elasticidad se calculan con porcentajes ya que es la única forma de
obtener una unidad de medida común. Al calcular la elasticidad en una relación se mantienen las
unidades de medidas, por lo tanto, no miden un cambio proporcional, sino una propensión, como la
propensión al consumo keynesiana.
3. LA COMPRESION
La comprensión puede ser un proceso físico o mecánico que consiste en someter a
un cuerpo a la acción de dos fuerzas opuestas para que disminuya su volumen.
Se conoce como esfuerzo de compresión al resultado de estas tensiones.
La fuerza de compresión, es la fuerza que comprime un cuerpo.
Por ejemplo una columna esta sometida a esfuerzo de compresión, porque su peso comprime las
secciones de esa columna.
La tensión, es una presión que se mide por ejemplo en fuerza sobre superficie; y existen variadas
tensiones, tales como tensión de corte, de comprensión y de tracción.
En una sección de un cuerpo podemos determinar de acuerdo a la dirección de las tensiones, cual
es cual.
Por ejemplo si a una manteca, con un cuchillo aplico una tensión con el filo, la corto; si por una
cara la aplasto, apoyando la mano en la cara opuesta, la comprimo y si con las manos estiro la
manteca, la tracciono.
EJEMPL:
Un almohadón relleno de goma espuma puede ser comprimido si ejercemos fuerza con
ambas manos para achicarlo. Por las características, una vez que dejemos de realizar la
fuerza, el almohadón recuperará su forma y tamaño habitual. Sin embargo, si cuando está
comprimido lo introducimos en un espacio pequeño que le impida volver a crecer o lo atamos,
habremos logrado reducir su volumen.
La compresión se realiza en base a tres tipos de información: básica (que debe ser
transmitida para que la señal pueda reconstruirse), redundante (la información repetitiva)
o irrelevante (su eliminación no afecta al contenido). La tipología de compresión, por lo tanto,
puede ser sin pérdidas reales, subjetivamente sin pérdidas o subjetivamente con pérdidas.
TENSION
4. Se conoce como fuerza de tensión a la fuerza que, aplicada a un cuerpo elástico, tiende a
producirle una tensión; este último concepto posee diversas definiciones, que dependen de la
rama del conocimiento desde la cual se analice.
Las cuerdas, por ejemplo, permiten transmitir fuerzas de un cuerpo a otro. Cuando en los
extremos de una cuerda se aplican dos fuerzas iguales y contrarias, la cuerda se pone tensa.
Las fuerzas de tensión son, en definitiva, cada una de estas fuerzas que soporta la cuerda
sin romperse.
La tensión también es una magnitud física que impulsa a los electrones a través de un
conductor en un circuito eléctrico cerrado, lo que provoca el flujo de una corriente eléctrica. En
este caso, la tensión puede recibir el nombre de voltaje o diferencia de potencial.
EJEMPLO:
tensión es aquella con la que tira una línea o una cuerda, es posible encontrar la tensión en
una situación de tipo estático si se conocen los ángulos de las líneas. Por ejemplo, si una
carga se posa sobre una pendiente y una línea paralela a esta última impide que la carga se
mueva hacia abajo, la tensión se resuelve sabiendo que la suma de los componentes
horizontal y vertical delas fuerzas involucradas debe dar cero.
EJEMPLOS
TENSION MECANICA
TENSION ELECTRICA
TENSION SUPERFICIAL
TENSION DE VAPOR
1.5
5. ESFUERZOS
uerza se define como una interacción entre dos cuerpos; es una
cantidad física vectorial que se describe mediante los conceptos
intuitivos de “empujar” y “jalar”. Desde el punto de vista de la Dinámica,
cuando se aplica una fuerza a un cuerpo, el efecto que tiene dicha
fuerza es darle al cuerpo una aceleración y, por tanto, cambiar el estado
de reposo o de movimiento uniforme que tenía el cuerpo antes de la
aplicación de la fuerza. Esto viene descrito por la Segunda Ley de
Newton.
En el ámbito de la Mecánica de los Medios Continuos, lo que nos
interesa es el comportamiento que tiene la materia cuando se le aplica
una fuerza. En este contexto, el efecto que tiene una fuerza aplicada
sobre un determinado cuerpo es la deformación del mismo.
TIPOS DE ESFUERZOS:
Torsión
Compresión
Flexion
Corte o cilladora
torsion
CORTE:
Corte Oxicombustible Descripción Los procesos de corte con gas oxicombustible (OFC)
separan o eliminan metal mediante la reacción química de oxígeno con el metal a
temperaturas elevadas. La temperatura requerida se mantiene con una llama de gas
combustible que arde en oxígeno.