CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE SISTEMAS

IV CICLO

PRESENTADO POR: RUTH PATRICIA RAIMUNDO CCAHUANA

CURSO: FÍSICA II

DOCENTE:

MG. PERCY VÍCTOR CAÑOTE FAJARDO

LIMA – PERÚ

2015

LIMA - 2015

1. ¿Podría describir curvas s-e donde se muestren las 3 fases:

elástica, plástica y de ruptura?

Durante la primera parte de la curva, el esfuerzo es proporcional a la

deformación unitaria, esta es la región elástica. Cuando se disminuye

el esfuerzo, el material vuelve a su longitud inicial. La línea recta termina

en un punto denominado límite elástico.

Si se sigue aumentando el esfuerzo la deformación unitaria aumenta

rápidamente, pero al reducir el esfuerzo, el material no recobra su

longitud inicial. La longitud que corresponde a un esfuerzo nulo es ahora

mayor que la inicial L0, y se dice que el material ha adquirido una

deformación permanente.

El material se deforma hasta un máximo, denominado punto de

ruptura. Entre el límite de la deformación elástica y el punto de ruptura

tiene lugar la deformación plástica.

Si entre el límite de la región

elástica y el punto de ruptura

tiene lugar una gran

deformación plástica el

material se denomina dúctil.

Sin embargo, si la ruptura

ocurre poco después del

límite elástico el material se

denomina frágil.

Figura 1: Curva esfuerzo-deformación

Figura 2: Curva esfuerzo-deformación

2. ¿Podría describir curvas s-e especiales?

Curva s.e del Hueso Humano

Figura 3: Curvas esfuerzo-deformación en hueso humano

El colágeno óseo es menos denso que el mineral óseo, desempeña el

papel de pegamento del mineral óseo y es el que proporciona la

elasticidad de los huesos. Cuando el colágeno es removido del hueso,

éste es tan frágil que se rompe con los dedos. Para poder calcular la

cantidad de elasticidad de este hueso es mediante el módulo de

elasticidad o de Young que demuestran la elasticidad de los huesos

en referencias con otros huesos.

La comparación de los módulos de Young de los huesos largos es la

siguiente:

Material Módulo de Young

x 109 N/m2

Hueso (tracción) 16

Hueso (compresión) 9

NIÑOS ADULTOS ANCIANOS < <

Curva s.e del Acero

Es un material usado para la construcción de estructuras, de gran

resistencia, producido a partir de materiales muy abundantes en la

naturaleza. Entre sus ventajas está la gran resistencia a tensión y

compresión y el costo razonable.

En la figura se pueden ver varias zonas:

Un comportamiento elástico hasta un esfuerzo alto. Se aplican

las relaciones lineales entre el esfuerzo y la deformación, definidas

por la Teoría de la Elasticidad. Los parámetros básicos son el

Esfuerzo de Fluencia (fy) y la deformación unitaria de fluencia (Ey).

Una zona de comportamiento plástico, en la cual el esfuerzo

permanece prácticamente constante, pero aumenta continuamente

la deformación unitaria.

Un punto de falla o de ruptura. La deformación unitaria en la falla

es de 0,20 (curva inferior de la figura) para el acero estructural

usado corrientemente en la construcción de estructuras.

La deformación del acero a partir de la fluencia es denominada

ductilidad. Esta es una cualidad muy importante en el acero como

material estructural y es la base de los métodos de diseño plástico.

El Módulo de Elasticidad es prácticamente independiente del tipo de

acero está alrededor de 2000000 kgf/cm2.

Figura 4: Curvas esfuerzo-deformación en aceros estructurales

Curva s.e del Concreto

El concreto no es un material eminentemente elástico, esto se puede

observar fácilmente si se somete a un espécimen a esfuerzos de

compresión crecientes hasta llevarlo a la falla, si para cada nivel de

esfuerzo se registra la deformación unitaria del material, se podría

dibujar la curva que relaciona estos parámetros.

De la figura se observa que la deformación que corresponde a la

resistencia del concreto es 0.002 cm/cm, que corresponde a 2,000

micros deformaciones. Aún después de que el concreto alcanza su

resistencia máxima, y si la carga se sostiene (el esfuerzo disminuye)

hasta lograr la falla total (el concreto truena), se puede medir la

deformación última que soporta el material, ésta deformación es de

0.035 cm/cm.

Figura 5: Curva esfuerzo-Deformación del concreto