Ayuda por favor!! la seccion transversal de una barra de acero es 10 cm2 ¿cual es la fuerza minima necesaria para evitar su contraccion cuando se enfria desde 520 °C hasta 20 °C?
Respuestas a la pregunta
La fuerza mínima para evitar su contracción es : F = 1231.74 KN .
La fuerza mínima se calcula mediante la aplicación de la formula del modulo de young (E) que es el cociente del esfuerzo entre el área o sección transversal y de la dilatación, como se muestra a continuación:
S = 10 cm² = 10.10⁻⁴ m²
F = ?
To = 520ºC
Tf = 20ºC
Eac = 2.1*10⁶ Kg/cm²* 98066.5 Pa/ 1Kg/cm² = 2.059*10¹¹ Pa
αac = 1.2*10⁻⁵ºC⁻¹
ΔT = Tf - To = 520ºC - 20ºC = 500ºC
ΔL= Lo*α*ΔT → ΔL/Lo= α* ΔT
Eac = σ/δ σ = F/S δ = ΔL/Lo
Eac = ( F/S)/(ΔL/Lo)
F/S = Eac *ΔL/Lo
Se despeja la fuerza F :
F = Eac * S * α*ΔT
F = 2.059*10¹¹ Pa * 10.10⁻⁴m²* 1.2*10⁻⁵ ºC⁻¹* 500ºC
F = 1231740 N * 1KN/1000 N
F = 1231.74 KN .