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SEMANA 02:
MODULO DE ELASTICIDAD VOLUMETRICO
CURSO: MECANICA DE FLUIDOS
Esfuerzos
Deformaciones
Módulos elásticos
Límite elástico
Punto de rotura
• ¿Qué es elasticidad?
• ¿Cómo se manifiesta la compresibilidad en un fluido?
• ¿Qué es el modulo de elasticidad volumétrico?
LOGRO DE APRENDIZAJE
• Al término de la sesión, el estudiante resuelve una
práctica de laboratorio, relacionado con la
compresibilidad de un fluido y su importancia en la
aplicación en ingeniería; a partir de la comparación entre
diferentes fluidos; explicándolo con coherencia,
fundamento teórico, claridad y precisión.
MODULO DE ELASTICIDAD
VOLUMETRICO. COMPRESIBILIDAD
Un cuerpo elástico es aquel que regresa a su
forma original después de una deformación.
Bola de golf
Balón de
futbol
Banda de
goma
Un cuerpo inelástico es aquel que no regresa a su
forma original después de una deformación.
Masa o pan
Barro
Bola inelástica
Un resorte es un ejemplo de un cuerpo elástico que se puede deformar al
estirarse.
Cuando un resorte se estira, hay una fuerza
restauradora que es proporcional al
alargamiento.
F = -k Δx x
F LEY DE
HOOKE
La constante de resorte k es una medida de la elasticidad del resorte dada por:
Fk
x
Relación entre el esfuerzo aplicado, F,
y la deformación producida, Δx
ESFUERZOS DE
TENSIÓN Y
COMPRESIÓN
Esfuerzo es el ratio entre la fuerza
aplicada F y el área A sobre la que actúa,
F/A. Unidades N/m2
Deformación es el cambio relativo en las
dimensiones o forma de un cuerpo como
resultado de un esfuerzo aplicado: Δl/l
¿porqué los
cuchillos cortan?
Fuerzas distribuidas
sobre superficies
Relación entre esfuerzo aplicado y deformación
El límite elástico es el
esfuerzo máximo que
un cuerpo puede
experimentar sin
quedar deformado
permanentemente.
Esfuerzo
Deformacio
n
Límite proporcional
Límite elástico
Punto de
fractura Esfuerzo
Deformacio
n
Límite proporcional
Límite elástico
Punto de
fractura
ndeformació
esfuerzodelasticida de Módulo
MÓDULOS ELÁSTICOS: MÓDULO DE
YOUNG
La relación entre esfuerzo y deformación longitudinal la
expresa el módulo longitudinal de elasticidad, o módulo de
Young (Y).
/
/
F A FLY
L L A L
allongitudin ndeformació
allongitudin esfuerzoYoung de Módulo
2
lb
in. Unidades: Pa o
Calcular el módulo de Young para el cable de acero del ejemplo
anterior
ESFUERZO CORTANTE
Un esfuerzo cortante altera sólo la forma del cuerpo y deja el volumen invariable.
Esfuerzo de corte
Fs/A
Deformación
de corte ∆X/L
El módulo de corte S se
define como la razón del
esfuerzo cortante F/A a la
deformación de corte tanθ
tan
FAS
ELASTICIDAD VOLUMÉTRICA: DEFORMACIONES EN
VOLUMEN BAJO ESFUERZOS DE COMPRESIÓN UNIFORME
VV
P
Módulo elástico de compresión
uniforme o volumétrico: Ratio
entre el incremento de presión y el
cambio relativo en volumen
Módulo de compresibilidad: La inversa del
módulo volumétrico (1/B)
Módulo elástico de compresión uniforme.
Módulo de compresibilidad
COMPRESIBILIDAD
• Se refiere al cambio de volumen (V) que sufre una sustancia
cuando se le sujeta a un cambio de presión. La cantidad usual
que se emplea para medir este fenómeno es el módulo
volumétrico de elasticidad o sencillamente módulo volumétrico
(E).
• El denominador es adimensional, por lo que E tienes las
unidades de la presión.
VV
pE
• Los líquidos son poco compresibles, lo que indica que se
requeriría un cambio muy grande en la presión, para producir
un cambio pequeño en el volumen.
Valores de E para líquidos seleccionados a presión atmosférica y 20°C.
¿Qué aprendimos en la clase de
hoy?
¿Para que servirá lo aprendido en la
carrera de Ingeniería ambiental?
