Question

1.Definir la Ley de Hooke y la energía potencial elástica de un resorte. sus ecuaciones y unidades

2. Describir los sistemas de resorte en serie y paralelo.

3. Definir: esfuerzo, Deformación y Modulo de elasticidad. sus ecuaciones y unidades.

4. Relación entre tensión y deformación Ley de Hooke. Tipo de deformación.

Answer 1

1.- La ley de Hooke también conocida como ley de elasticidad: Cuando un material sufre una deformación, tal deformación es directamente proporcional a la fuerza aplicada, la expresión que define esta ley es la siguiente:

F = k Δx (Newton)

Donde:

k : Constante de elasticidad ; Δx = Distancia de compresión o tracción

Cuando se imprime una magnitud de Fuerza aun objeto para deformarlo, este se carga de energía potencia elástica. Esta energía se almacena hasta que se deja de aplicar fuerza es donde el objeto vuelve a su forma original, la expresión que permite el calculo de esta energía es:

U = 1/2 k Δx² (Joules)

2.- Existen dos sistemas de arreglos en resortes

Serie: Se caracterizan por que la fuerza aplicada a cada uno de los resortes es igual.

Paralelo: La característica principal de este sistema es que la deformación que sufren todos los resortes es igual.

3.- Esfuerzo: Es una magnitud que relaciona la resistencia de una superficie de algún elemento, para la aplicación de una fuerza sobre ella, Su formula es:

σ = F/A   (Pascal)

Deformación: Es la variación de longitud o tamaño de un elementos tras estar expuesto a algún esfuerzo interno, generado por la acción una o mas fuerzas, su unidad de medida son: metros, centímetros, entre otros

La ecuación depende el tipo de deformación, estas son algunas

Axial:  Δ = lf - lo

Unitaria: ∈ =Δ / lo

Termica : α L ΔT

Donde:

α : Coeficiente termico ;  l: longitud ; ΔT : Variacion de temperatura

Modulo de Elasticidad tambien llamado Modulo de Young: Es la capacidad de fluencia que poseen los materiales, que indica la relación entre los aumentos de tensión y la deformación unitaria

E = Flo / AoΔl (Pascal)

Donde:

F: Fuerza aplicada ; lo : longitud inicial ; Ao : Area inicial ;Δl : Diferencia de longitudes

4.- La relación entre la tensión y la deformación Ley de Hooke,

es que las tensiones que producen las deformaciones son directamente proporcionales entre si

Tipo de deformación:

Deformación por cargas axiales

Deformación térmica

Deformación elástica