INTEGRANTES:
•Arenas Piscoya, Andrés.
•Abarca Suárez, Ximena.
•Bulnes Villalta, Binz.
•Calderón Paco, Daniela Esther.
Propiedad de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de
deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma
original cuando cesa la deformación.
Si se estira o se comprime más allá de
cierta cantidad, ya no regresa a su
estado original, y permanece deformado.
Limite elástico
Cuando se tira o se estira algo se dice que está en tensión
(largas y delgadas).
Cuando se aprieta o se comprime algo se dice que está en
compresión (cortas y gruesas).
Esfuerzo
Magnitud
TensorialDefinición
Es la fuerza externa que actúa
sobre un cuerpo por unidad de
área de sección transversal, es
decir, se aplica al material por
fuerzas externas
N/m2 o en Pascal
(Pa)
o= esfuerzo
F=fuerza
A =área
Deformación
Es la razón entre el cambio en
longitud y la longitud original, es
decir, es la respuesta del material al
esfuerzo
Es el cambio del tamaño y la forma
de un cuerpo debido a la aplicación
de una o más fuerzas sobre el mismo.
TIPOSDEDEFORMACIÓN
Deformación
(visco) plástica o
irreversible
Deformación en que el material no
regresa a su forma original después de
retirar la carga
aplicada.
Deformación
elástica o reversible
Deformación en la que el cuerpo
recupera su forma original al retirar la
fuerza que le provoca dicha
deformación.
• Young • Cizalladura • Volumétrico • Torsión
• Para materiales cuya longitud es mucho mayor que el ancho o espesor,
se tiene preocupación por el módulo longitudinal de elasticidad, o
módulo de Young (Y).
• Cuando producimos un estiramiento de la barra, mediante la aplicación
de una fuerza, experimentalmente se observa que la deformación es
proporcional al esfuerzo.
allongitudinndeformació
allongitudinesfuerzo
YoungdeMódulo 
MÓDULO DE YOUNG
• Donde, Y es el módulo elástico, llamado módulo de Young. Se utiliza
tanto para tracción como para compresión.
• En la mayoría de los materiales el módulo de Young para tracción,
tiene el mismo valor que en compresión.
• Para materiales biológicos, el módulo de Young para tracción de un
hueso, es diferente al valor para compresión.
• Tener en cuenta que la fuerza aplicada es perpendicular a la sección
transversal.
)( nDeformacióYEsfuerzo
oL
L
Y
A
F 

Módulo de Young y esfuerzos máximos de materiales
representativos. Todas las magnitudes tienen unidades de Nm-2
Material Módulo de
Young, E
Esfuerzo máximo
de tracción, σt
Esfuerzo máximo
de tracción, σc
Hueso(a lo largo
de su eje)Tracción
Compresión
Tendón
Vasos
sanguíneos
Cuando producimos un desplazamiento de planos paralelos en la dirección
de la fuerza aplicada, experimentalmente se observa que la deformación es
proporcional al esfuerzo.
Matemáticamente
Donde, G es el módulo elástico, llamado módulo de Cizalladura.
Tener en cuenta que la fuerza aplicada es paralela al área en cuestión.
)nDeformació(GEsfuerzo
h
x
G
A
F 

MÓDULO DE CIZALLADURA
La torsión es un fenómeno
típico de cizalladura. Se
produce una deformación
cuando se aplica un par de
fuerzas (F), en la parte
superior de la barra y la
sección inferior de la barra está
fija.
MÓDULO DE TORSIÓN
Si un cuerpo se somete a iguales esfuerzos de tracción o
compresión por todos los lados, entonces el cuerpo sufrirá
deformación volumétrica.
donde, B es el módulo volumétrico.
oV
V
Bp


MÓDULO VOLUMÉTRICO
 Es energía potencial almacenada como consecuencia de la deformación
de un objeto elástico.
 La relación entre la magnitud de la fuerza (F) y el cambio en la longitud del
medio elástico (x) puede expresarse como:
F = K x
 Para evaluar la energía potencial elástica (Ep) del sistema es necesario
tomar el siguiente producto:
Proceso termodinámico en el que la energía interna del cuerpo
acumula energía potencial elástica.
A partir de unos ciertos valores de la deformación se pueden producir
transformaciones del material y parte de la energía se disipa en forma de
plastificado, endurecimiento, fractura o fatiga del material.
FLEXIÓN
Acción y efecto de doblar el cuerpo o
alguno de sus miembros. Se trata de
un movimiento de aproximación entre
partes del cuerpo, en dirección antero
posterior paralela al plano mediante la
contracción de los músculos.
Bíceps braquial contraído
aproxima el antebrazo al
brazo.
TENSIÓN
 Contracción parcial, pasiva y continua de los músculos.
 Ayuda a mantener la postura.
Cuando los músculos de la pierna se
hallan en tensión, los músculos se
endurecen y su perfil se estiliza y se
concreta más.
Compresión de la raíz Disco Lumbar
nerviosa
COMPRESIÓN
.
• Presión que existe dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada
porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del
cuerpo en determinada dirección.
• El disco intervertebral cumple las funciones de un dispositivo elástico y compresible
interpuesto entre los cuerpos vertebrales, con la finalidad de absorber sus choques y
facilitar su movilidad
• La hernia discal es el desplazamiento de parte del disco hacia atrás o lateral,
comprimiendo una o varias raíces nerviosas, lo cual origina dolor .
TORSIÓN
ESGUINCE
Lesión de los ligamentos que unen los dos huesos
que forman una articulación. Si la lesión es tan
importante que el ligamento deja de poder
sujetar los huesos en su posición y éstos se
separan, se diagnostica una luxación.
Es la deformación helicoidal que sufre un cuerpo cuando se le aplica un
par de fuerzas (igual magnitud y sentido contrario). La torsión se puede
medir observando la deformación que produce en un objeto un par
determinado.
Huesos Vasos sanguíneos Músculos
Bioelasticidad de huesos
Tejido biológico heterogéneo
compuesto
Hidroxiapatito Colágeno
ELASTICA LINEAL
Fibra proteica de alta
ELASTICIDAD
formada
está
respuesta es
• El hueso humano tiene las siguientes característica físicas:
 El modulo de Young es de 16 GN/m2 y una resistencia de 200 MN/m2 en tracción
 El modulo de Young es de 9 GN/m2 y una resistencia de 270 MN/m2 en compresión
Bioelasticidad de los vasos sanguíneos
Diámetro no es fijo
Presión dentro del
vaso
Tensión de la
pared
Elasticidad arterial
 Presión sistólica de 120 mmHg
 Presión diastólica de 80 mmHg
• La elasticidad de una arteria o una vena puede ser medida inyectándole, estando ambos
extremos cerrados, un líquido a presión.
su
por
mantiene
El principio de conservación del momento lineal establece que si
la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo o sistema
es nula, su momento lineal permanece constante en el tiempo.
∑F⃗ =0 ⇔p⃗ = constante
Tiene una importante aplicación en el
estudio de fenómenos como choques,
explosiones, colisiones, motores a
reacción,
sin conocer las causas que los originan,
siempre que la resultante de las fuerzas
exteriores sea nula o prácticamente
despreciable.
p⃗ antes=p⃗ después
Choques
• Pérdida de continuidad en la estructura normal
de un hueso, sumado al trauma y la alteración
del tejido blando.
• Se produce por la aplicación de una fuerza sobre
el hueso, que supera su resistencia elástica.
• Las rupturas de los huesos pueden ser producto
de caídas, traumatismos, golpes o patadas al
cuerpo.
•
ETIOLOGÍA
• Por traumatismo directo, en las cuales el foco de fractura ha sido producido por un golpe
directo cuya energía se transmite directamente por la piel y las partes blandas.
• Se supera la resistencia ósea.
• Por traumatismo indirecto, en las cuales el punto de aplicación de la fuerza está alejado
del foco de fractura. En este caso las fuerzas aplicadas tienden a torcer o angular el hueso.
• Por ejemplo, la caída de un esquiador, con rotación de la pierna, produce una fractura a
nivel medio de la tibia y el peroné, estando las fuerzas aplicada a nivel del pie fijo y de todo
el cuerpo en rotación y caída.
• Por fatiga, también denominadas espontáneas, son aquellas en que la fuerza es aplicada
en forma prolongada e intermitente en el tiempo. Por ejemplo, la fractura de marcha que se
produce en algunos atletas o reclutas del ejército, que se produce en el pie (a nivel del
segundo metatarsiano).
FRACTURA ESPIRAL
Posee la apariencia de un resorte y en la cual la
rotura toma justamente el aspecto de una espiral
alrededor de la diáfisis del hueso.
Fractura en la que la línea de rotura sigue una
dirección espiral en relación al eje del hueso y este
se ha torcido mas o menos.
FRACTURA CONMINUTA
El hueso se rompe en muchos
pequeños fragmentos (tres o más
fragmentos en el lugar de la fractura).
FRACTURA DEL TALLO VERDE
Es una fractura incompleta que recibe ese
nombre debido a que presenta el aspecto de
una vara doblada, pero no rota: En este tipo de
fractura algunas fibras se separan, pero otras
permanecen intactas.
FRACTURA PATOLÓGICA
Se producen en un traumatismo sobre un
hueso ya debilitado o destruido por una
enfermedad, como la osteoporosis o un tumor.
FRACTURA SIMPLE O CERRADA
Los fragmentos óseos no desgarran el tejido
circundante ni la piel, que, por lo tanto se mantiene
indemne.
Habitualmente producida por un traumatismo
directo, con la fuerza aplicada en forma
perpendicular al eje mayor del hueso.
FRACTURA ABIERTA
El hueso fracturado desgarra y atraviesa la piel,
por lo que queda expuesto al exterior.
Producidas por traumatismo indirecto, con una
fuerza de angulación sobre el hueso.
FRACTURA POR COMPRESIÓN
Si la fuerza es aplicada paralelamente al eje de
resistencia habitual del hueso, como lo que
ocurre en las caídas de altura de pie sobre las
vértebras, resultando en una compresión del
hueso, acortándolo, se denominan fractura por
aplastamiento.
FRACTURA TRANSVERSA
Habitualmente producidas por un
traumatismo directo, con la fuerza aplicada
en forma perpendicular al eje mayor del
hueso.
GRACIAS

Bioelasticidad

  • 1.
    INTEGRANTES: •Arenas Piscoya, Andrés. •AbarcaSuárez, Ximena. •Bulnes Villalta, Binz. •Calderón Paco, Daniela Esther.
  • 2.
    Propiedad de cambiarde forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto, y el objeto regresa a su forma original cuando cesa la deformación. Si se estira o se comprime más allá de cierta cantidad, ya no regresa a su estado original, y permanece deformado. Limite elástico Cuando se tira o se estira algo se dice que está en tensión (largas y delgadas). Cuando se aprieta o se comprime algo se dice que está en compresión (cortas y gruesas).
  • 3.
    Esfuerzo Magnitud TensorialDefinición Es la fuerzaexterna que actúa sobre un cuerpo por unidad de área de sección transversal, es decir, se aplica al material por fuerzas externas N/m2 o en Pascal (Pa) o= esfuerzo F=fuerza A =área
  • 4.
    Deformación Es la razónentre el cambio en longitud y la longitud original, es decir, es la respuesta del material al esfuerzo Es el cambio del tamaño y la forma de un cuerpo debido a la aplicación de una o más fuerzas sobre el mismo.
  • 5.
    TIPOSDEDEFORMACIÓN Deformación (visco) plástica o irreversible Deformaciónen que el material no regresa a su forma original después de retirar la carga aplicada. Deformación elástica o reversible Deformación en la que el cuerpo recupera su forma original al retirar la fuerza que le provoca dicha deformación.
  • 6.
    • Young •Cizalladura • Volumétrico • Torsión
  • 7.
    • Para materialescuya longitud es mucho mayor que el ancho o espesor, se tiene preocupación por el módulo longitudinal de elasticidad, o módulo de Young (Y). • Cuando producimos un estiramiento de la barra, mediante la aplicación de una fuerza, experimentalmente se observa que la deformación es proporcional al esfuerzo. allongitudinndeformació allongitudinesfuerzo YoungdeMódulo  MÓDULO DE YOUNG
  • 8.
    • Donde, Yes el módulo elástico, llamado módulo de Young. Se utiliza tanto para tracción como para compresión. • En la mayoría de los materiales el módulo de Young para tracción, tiene el mismo valor que en compresión. • Para materiales biológicos, el módulo de Young para tracción de un hueso, es diferente al valor para compresión. • Tener en cuenta que la fuerza aplicada es perpendicular a la sección transversal. )( nDeformacióYEsfuerzo oL L Y A F  
  • 9.
    Módulo de Youngy esfuerzos máximos de materiales representativos. Todas las magnitudes tienen unidades de Nm-2 Material Módulo de Young, E Esfuerzo máximo de tracción, σt Esfuerzo máximo de tracción, σc Hueso(a lo largo de su eje)Tracción Compresión Tendón Vasos sanguíneos
  • 10.
    Cuando producimos undesplazamiento de planos paralelos en la dirección de la fuerza aplicada, experimentalmente se observa que la deformación es proporcional al esfuerzo. Matemáticamente Donde, G es el módulo elástico, llamado módulo de Cizalladura. Tener en cuenta que la fuerza aplicada es paralela al área en cuestión. )nDeformació(GEsfuerzo h x G A F   MÓDULO DE CIZALLADURA
  • 12.
    La torsión esun fenómeno típico de cizalladura. Se produce una deformación cuando se aplica un par de fuerzas (F), en la parte superior de la barra y la sección inferior de la barra está fija. MÓDULO DE TORSIÓN
  • 13.
    Si un cuerpose somete a iguales esfuerzos de tracción o compresión por todos los lados, entonces el cuerpo sufrirá deformación volumétrica. donde, B es el módulo volumétrico. oV V Bp   MÓDULO VOLUMÉTRICO
  • 15.
     Es energíapotencial almacenada como consecuencia de la deformación de un objeto elástico.  La relación entre la magnitud de la fuerza (F) y el cambio en la longitud del medio elástico (x) puede expresarse como: F = K x  Para evaluar la energía potencial elástica (Ep) del sistema es necesario tomar el siguiente producto:
  • 16.
    Proceso termodinámico enel que la energía interna del cuerpo acumula energía potencial elástica. A partir de unos ciertos valores de la deformación se pueden producir transformaciones del material y parte de la energía se disipa en forma de plastificado, endurecimiento, fractura o fatiga del material.
  • 17.
    FLEXIÓN Acción y efectode doblar el cuerpo o alguno de sus miembros. Se trata de un movimiento de aproximación entre partes del cuerpo, en dirección antero posterior paralela al plano mediante la contracción de los músculos. Bíceps braquial contraído aproxima el antebrazo al brazo.
  • 18.
    TENSIÓN  Contracción parcial,pasiva y continua de los músculos.  Ayuda a mantener la postura. Cuando los músculos de la pierna se hallan en tensión, los músculos se endurecen y su perfil se estiliza y se concreta más.
  • 19.
    Compresión de laraíz Disco Lumbar nerviosa COMPRESIÓN . • Presión que existe dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada dirección. • El disco intervertebral cumple las funciones de un dispositivo elástico y compresible interpuesto entre los cuerpos vertebrales, con la finalidad de absorber sus choques y facilitar su movilidad • La hernia discal es el desplazamiento de parte del disco hacia atrás o lateral, comprimiendo una o varias raíces nerviosas, lo cual origina dolor .
  • 20.
    TORSIÓN ESGUINCE Lesión de losligamentos que unen los dos huesos que forman una articulación. Si la lesión es tan importante que el ligamento deja de poder sujetar los huesos en su posición y éstos se separan, se diagnostica una luxación. Es la deformación helicoidal que sufre un cuerpo cuando se le aplica un par de fuerzas (igual magnitud y sentido contrario). La torsión se puede medir observando la deformación que produce en un objeto un par determinado.
  • 21.
  • 22.
    Bioelasticidad de huesos Tejidobiológico heterogéneo compuesto Hidroxiapatito Colágeno ELASTICA LINEAL Fibra proteica de alta ELASTICIDAD formada está respuesta es • El hueso humano tiene las siguientes característica físicas:  El modulo de Young es de 16 GN/m2 y una resistencia de 200 MN/m2 en tracción  El modulo de Young es de 9 GN/m2 y una resistencia de 270 MN/m2 en compresión
  • 23.
    Bioelasticidad de losvasos sanguíneos Diámetro no es fijo Presión dentro del vaso Tensión de la pared Elasticidad arterial  Presión sistólica de 120 mmHg  Presión diastólica de 80 mmHg • La elasticidad de una arteria o una vena puede ser medida inyectándole, estando ambos extremos cerrados, un líquido a presión. su por mantiene
  • 24.
    El principio deconservación del momento lineal establece que si la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo o sistema es nula, su momento lineal permanece constante en el tiempo. ∑F⃗ =0 ⇔p⃗ = constante
  • 25.
    Tiene una importanteaplicación en el estudio de fenómenos como choques, explosiones, colisiones, motores a reacción, sin conocer las causas que los originan, siempre que la resultante de las fuerzas exteriores sea nula o prácticamente despreciable. p⃗ antes=p⃗ después Choques
  • 26.
    • Pérdida decontinuidad en la estructura normal de un hueso, sumado al trauma y la alteración del tejido blando. • Se produce por la aplicación de una fuerza sobre el hueso, que supera su resistencia elástica. • Las rupturas de los huesos pueden ser producto de caídas, traumatismos, golpes o patadas al cuerpo. •
  • 27.
    ETIOLOGÍA • Por traumatismodirecto, en las cuales el foco de fractura ha sido producido por un golpe directo cuya energía se transmite directamente por la piel y las partes blandas. • Se supera la resistencia ósea. • Por traumatismo indirecto, en las cuales el punto de aplicación de la fuerza está alejado del foco de fractura. En este caso las fuerzas aplicadas tienden a torcer o angular el hueso. • Por ejemplo, la caída de un esquiador, con rotación de la pierna, produce una fractura a nivel medio de la tibia y el peroné, estando las fuerzas aplicada a nivel del pie fijo y de todo el cuerpo en rotación y caída. • Por fatiga, también denominadas espontáneas, son aquellas en que la fuerza es aplicada en forma prolongada e intermitente en el tiempo. Por ejemplo, la fractura de marcha que se produce en algunos atletas o reclutas del ejército, que se produce en el pie (a nivel del segundo metatarsiano).
  • 28.
    FRACTURA ESPIRAL Posee laapariencia de un resorte y en la cual la rotura toma justamente el aspecto de una espiral alrededor de la diáfisis del hueso. Fractura en la que la línea de rotura sigue una dirección espiral en relación al eje del hueso y este se ha torcido mas o menos. FRACTURA CONMINUTA El hueso se rompe en muchos pequeños fragmentos (tres o más fragmentos en el lugar de la fractura).
  • 29.
    FRACTURA DEL TALLOVERDE Es una fractura incompleta que recibe ese nombre debido a que presenta el aspecto de una vara doblada, pero no rota: En este tipo de fractura algunas fibras se separan, pero otras permanecen intactas. FRACTURA PATOLÓGICA Se producen en un traumatismo sobre un hueso ya debilitado o destruido por una enfermedad, como la osteoporosis o un tumor.
  • 30.
    FRACTURA SIMPLE OCERRADA Los fragmentos óseos no desgarran el tejido circundante ni la piel, que, por lo tanto se mantiene indemne. Habitualmente producida por un traumatismo directo, con la fuerza aplicada en forma perpendicular al eje mayor del hueso. FRACTURA ABIERTA El hueso fracturado desgarra y atraviesa la piel, por lo que queda expuesto al exterior. Producidas por traumatismo indirecto, con una fuerza de angulación sobre el hueso.
  • 31.
    FRACTURA POR COMPRESIÓN Sila fuerza es aplicada paralelamente al eje de resistencia habitual del hueso, como lo que ocurre en las caídas de altura de pie sobre las vértebras, resultando en una compresión del hueso, acortándolo, se denominan fractura por aplastamiento. FRACTURA TRANSVERSA Habitualmente producidas por un traumatismo directo, con la fuerza aplicada en forma perpendicular al eje mayor del hueso.
  • 32.