Este documento describe tres objetos cotidianos (una percha de plástico, una taza de cerámica y un portalápices metálico) y compara sus propiedades mecánicas como la dureza, rigidez, fragilidad, ductilidad y tenacidad. La taza de cerámica es la más dura pero también la más frágil, mientras que el portalápices metálico es el más dúctil y tenaz. El documento también propone posibles cambios de materiales para mejorar las propiedades de los objetos.

1. PRACTICA 1
PROPIEDADES MECANICAS
2015/2
016
Cristian Gúishcasho
2015/2016

2. 1. Finalidad de la práctica.
La presente práctica consiste en elegir 3 objetos cotidianos de distintos materiales
y explicar sus cualidades además de sus utilidades.
Los objetos utilizados para la realización de la práctica son los siguientes:
• Percha de plástico.
• Taza cerámica.
• Portalápices.
2. Objetos empleados.
• Percha de plástico.
• Taza:

3. • Portalápices:
6,5
3. Clasificación de los objetos.
3.1. Percha de plástico.
La percha de plástico está formada como su nombre indica por un plástico que
es un polímero. Los polímeros, además de ligeros, tienen una alta resistencia a la
tensión y a la compresión y son excelentes dieléctricos.
La función que tiene la percha es facilitar colgar la ropa, para prevenir las arrugas en
esta.
Hay perchas de distinto tipo según el material utilizado para la creación de estas y los
materiales más comunes utilizados además del anterior mencionado plástico son: de
madera y de metal, también podemos encontrar de alambre forradas de algún plástico
para evitar que si esta se oxida, manche la ropa.
Las perchas de alambre consisten en un simple lazo de alambre en forma aplanada y
triangular, continuando hasta el final en el que forma un gancho. En cambio, las
perchas de madera las podemos encontrar de diferentes formas y tamaños y también
pueden incluir unas pinzas para la sujeción de otras pendas como pueden ser las
faldas.

4. 3.2. Taza.
La taza utilizada en esta práctica está compuesta por materiales cerámicos. Los
materiales cerámicos tienen escasa conductividad tanto eléctrica como térmica y
aunque pueden tener buena resistencia y dureza son deficientes en ductilidad y
resistencia al impacto.
La principal utilidad de una taza, es tomar líquidos por lo general calientes.
Podemos encontrar tazas de una gran variedad de materiales, además de cerámica,
como pueden ser: cristal, plástico, vidrio borosilicatado y en menor cantidad de
metales como pueden ser aluminio y acero.
Podríamos utilizar una taza de cerámica como elemento decorativo, o podríamos
utilizar una taza de plástico, que además de ser más barata puede ser de usar y tirar,
también es posible encontrar tazas de metal, que en el caso de utilizarlas con algo
caliente, estas tienen el inconveniente de que se calentarían también y al tocarlas
podrían llegar a causar quemaduras en las manos.
3.3. Portalápices.
El bote para bolígrafos usado en esta práctica, está formado por materiales
metálicos. Este tipo de materiales, suelen tener una buena conductividad tanto
eléctrica como térmica.
El uso más normal que se le da al portalápices, como su propio nombre indica es el de
mantener los bolígrafos, lápices…. Organizados para que no estorben.
En el mercado existen una gran variedad de portalápices dependiendo del material
que estén hechos, como por ejemplo: cerámicos, de papel, acrílicos, de metal
(mencionado anteriormente), incluso podríamos encontrar de madera además de
otros muchos materiales.
Podríamos utilizar portalápices con funciones adicionales, por ejemplo añadiéndole un
reloj o una alarma, también podríamos colocarle un portafotos….
4. Propiedades de los objetos.
En este apartado, compararemos los tres objetos cotidianos según sus
cualidades siguientes: dureza, rigidez, fragilidad, ductilidad y tenacidad Kic.
La tabla indica, mediante datos numéricos, siendo el 1 lo mínimo y 3 el máximo, que
objeto es el que mejor tiene dicha cualidad.

5. Objeto y material
Propiedad
mecánica
Percha de plástico
Polímero
Taza de cerámica
Cerámico
Portalápices
Metálico
Dureza 3 1 2
Rigidez 1 3 2
Fragilidad 2 1 3
Ductilidad 2 3 1
Tenacidad Kic 2 3 1
La primera propiedad mecánica comparada es la dureza, que corresponde al
grado de resistencia a la deformación permanente que sufre un material bajo la acción
directa de una carga determinada. Por lo tanto, la taza de cerámica es el más duro,
porque este no se deforma nada, el portalápices se puede deformar un poco antes de
que se rompa y la percha es el objeto que más podemos deformar de los tres.
Otra forma de comprobar la dureza de un material es rayando este, ya que la dureza es
la oposición de un material a ser rayado o cortado. Una vez hemos intentado rayar los
tres objetos nos damos cuenta de que: la taza se puede rayar poco, mientras que el
portalápices es más fácil de rayar y la percha podemos rayarla simplemente con la uña.
La tabla incluida a continuación nos permite comprar más fácilmente las escalas de
dureza.

6. La segunda propiedad comparada es la rigidez, que es la resistencia a la
deformación elástica. El objeto más rígido es la taza de cerámica, ya que no se
deforma, sino que se rompe al no tener elasticidad, el portalápices es algo más elástico
y la percha es el objeto más elástico y por lo tanto el menos rígido.
Podemos comprobar esto intentando deformar los objetos. Haciendo esto
comprobamos que la taza no se puede deformar, que el portalápices lo podemos
deformar un poco y que la percha nos permite deformarla bastante.
La siguiente gráfica ayuda a comprender la rigidez de los objetos.
La tercera propiedad analizada es la fragilidad. Esta propiedad expresa la falta
de plasticidad, la plasticidad es la capacidad de deformación permanente en un
material sin que llegue a romperse.
En este caso, el objeto más frágil es la taza de cerámica debido a que no tiene
plasticidad, es decir, no se deforma ante ningún esfuerzo, sino que se rompe cuando
ya no aguanta más ese esfuerzo. El portalápices es el menos frágil, aunque la percha
tiene más plasticidad, esta aguanta menor esfuerzo que el portalápices.
La siguiente gráfica muestra la fragilidad con la tensión.

7. La cuarta propiedad comparada es la ductilidad, que consiste en el
alargamiento máximo por tracción antes de rotura.
El portalápices en este caso, es el objeto más dúctil, ya que es el que más se alarga sin
romperse. En segundo lugar, se encuentra la percha, ya que se deforma un poco al
alargarlo y el menos dúctil es la taza ya que no podemos deformarla nada sin que se
rompa.
La fragilidad y la ductilidad son lo contrario, así que los números del 1 al 3 tienen que
estar invertidos en las propiedades de fragilidad y ductilidad.
Como se ve en la siguiente tabla, la taza tiene una elongación de 8, mientras que la de
la percha es de 1 y la de la taza es de 0.

8. Por último, tenemos la Tenacidad de Kic. La tenacidad cuantifica la cantidad de
energía almacenada por el material antes de romperse por esfuerzos de traición
progresivos.
El portalápices es el objeto más tenaz, ya que es el que más energía absorbe hasta
romperse, seguido de la percha y por ultimo esta la taza que es el objeto que no
absorbe apenas nada de energía antes de romperse, este último se romper con
facilidad, debido a que no tiene elasticidad.

9. La siguiente tabla indica la tenacidad de algunos materiales.
5. Cambio de material.
Se pide proponer un cambio de material para cambiar lagunas de las propiedades de
cada objeto y hacerlo más útil o más barato para una aplicación concreta.
En el caso de la percha de plástico, se podría realizar con cartón, no serían tan
resistentes, pero se podrían construir en casa y utilizarlas como decoración y una
ayuda para el medio ambiente, además de cómo entretenimiento para los más
pequeños.

10. En el caso de la taza de cerámica, podríamos realizar con polímeros, seria mas
barato de producir, además de tener una mayor resistencia al impacto.
Por último, el portalápices, podría estar compuesto por cartón