teoría de elasticidad

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UNIDAD EDUCATIVA “PÉREZ PALLARES” INSTITUTO ID DE CRISTO REDENTOR MISONERAS/OS IDENTES AÑO LECTIVO 2013- 2014 NOMBRE: ALEJANDRA CALDERÓN CURSO: 3° CIENCIAS “A” LIC: XAVIER HERRERA

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Page 1: Teoría de elasticidad

UNIDAD EDUCATIVA “PÉREZ PALLARES”

INSTITUTO ID DE CRISTO REDENTOR MISONERAS/OS

IDENTES

AÑO LECTIVO 2013- 2014

NOMBRE: ALEJANDRA CALDERÓN

CURSO: 3° CIENCIAS “A”

LIC: XAVIER HERRERA

Page 2: Teoría de elasticidad

Tensión

ESQUEMA DE LA ELASTICIDAD

Elasticidad

Elasticidad

lineal

Elasticidad no lineal

Elasticidad y diseño mecánico

Problema elástico

Ecuaciones

de Equilibrio

Ecuaciones constitutivas de Láme- Hooke

Deformación

Equilibrio interno

Equilibrio en el contorno

Deformación

Ecuaciones constitutivas

Aproximación hasta segundo

orden

Page 3: Teoría de elasticidad

LEY DE HOOKE 2 EJERCICIOS

Un muelle tiene una constante recuperadora k=300 N/m y de el cuelga una

lámpara de 6 kg de masa. Calcular el alargamiento del muelle respecto de su

posición de reposo. Expresar en mm.

Datos. Grafico.

k = 300 N/m

m= 6 kg

Incógnita.

x =?

Page 4: Teoría de elasticidad

Solución.

F= m*g

F= 6 kg * 9,8 m/s

F= 58, 8 N

F= k*x

X= F

k

X= 58,8N

300 N/m

X= 0,196 m 1000 mm = 198 mm

1 m

Un resorte se alarga 8 cm cuando se cuelga un peso de 4 N. Hallar la constante

del resorte.

Datos. Grafico.

X= 8cm = 0,08 m

Peso= 4 N

Incógnita. k =?

Solución.

F= k*x

k= F

x

k= 4

0,08

X= 198mm

K= 50 N/m

Page 5: Teoría de elasticidad

MODULO DE YOUNG 2 EJERCICIOS

De un armador cuelga un elástico que mide 30 cm y se coloca una masa de 375 gr aplicando una fuerza de

3675 N el cual produce un alargamiento de 62 cm. ¿Calcular el módulo de Young?

Datos. Grafico.

Xi= 30 cm

Xf= 62 cm

F= 3675 N

Incógnita.

𝝈 =?

Page 6: Teoría de elasticidad

Solución.

𝝈 = F

Ai

A= li * li

Ai= 30 cm * 30 cm

Ai= 900 cm2

𝝈 = 3675

900

Una varilla de 60 cm se suspende de un extremo de la misma de la cual cuelga un cuerpo de 35 kg. Halle

el modulo de Young.

Datos. Grafico.

Xi = 60 cm

g= 9, 8 m/s

m= 35 kg

Incógnita.

𝝈 =?

Solución.

F= m*g

F= 35 kg* 9,8 m/s

F= 343 N

Ai= 60 cm * 60 cm

Ai = 3600 cm2

𝝈 = F

Ai

𝝈 = 343

3600

𝝈 = 4,083 N/cm2

𝝈 = 0,095 N/cm2

Page 7: Teoría de elasticidad

MÓDULO DE CORTE 2 EJERCICIOS

Una barra circular maciza de aluminio ajusta dentro de un tubo de cobre. La barra y el tubo están

unidos por un tornillo de 0,25 plg de diámetro. Calcular el esfuerzo cortante medio en el tornillo

si las barras se cargan por fuerzas P= 400 lb.

Datos. Grafico.

P= 200 lb

T ∅= 0,25 plg

Incógnita.

𝝉 = ?

Page 8: Teoría de elasticidad

Solución.

2V= P

V= 200 lb

A= π 0,25 2

4

A= 0,0491 plg

𝝉 = 200 lb

0,0491 plg 2

Una ménsula de perfil estructural está fijada a una columna mediante dos tornillos de 16 mm de

diámetro. La ménsula sostiene una carga P= 35 KN. Calcula el esfuerzo cortante medio en los tornillos,

cuando se desprecia la fricción entre la ménsula y la columna.

Datos. Grafico.

P= 35 kN

T ∅= 16 mm

Incógnita.

𝝉 = ?

Solución.

2V= P

V= 17,5 Kn = 17500 N

A= π 16 2

4

A= 201,1 mm2

𝝉 = 17500 N

201,1 mm 2

𝝉 = 4073 psi

𝝉 = 87 MPa

Page 9: Teoría de elasticidad

MODULO VOLUMETRICO 2 EJERCICIOS

Una prensa hidráulica contiene 5 litros de agua. Determine el decremento en

volumen de agua cuando se ve sometida a una presión de 2000 kPa.

Datos. Grafico.

P= 2*106 Pa

V= 5 litros

B= 2,1 *109 Pa

Incógnita.

∆𝑽= ?

Page 10: Teoría de elasticidad

Solución.

∆𝑽 = − PV

B

∆𝑽 = − 2 ∗ 106 (5)

2,1 ∗ 109

∆𝑽= -0,00476 litros

En un tanque contiene 3 litros de agua. Determine el modulo volumétrico si la

variación del volumen es 2,46 litros a una presión de 1*106 Pa.

Datos. Grafico.

P= 1*106 Pa

V= 3 litros

∆𝑽= -2,46 litros

Incógnita.

B=?

Solución.

𝑩 = − PV

∆𝑽

𝑩 = − 1 ∗ 106 (3)

−𝟐,𝟒𝟔

Webgrafia:

http://www.slideshare.net/alvaropascualsanz/7-problemas-1

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%B3dulo_de_Young

http://www.youtube.com/watch?v=C2FSP1yrO9o

http://www.youtube.com/watch?v=yac4DMYFfwQ

BIBLIOGRAFIA

Paul TIPPENS, “Fisica conceptos y aplicaciones”, 7° edición, editorial: MCGRAW HILL, Pags (272-274)

∆𝑽 =4,76 ml

B = 1219512,19 litros