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TIPOS DE ESFUERZOS FÍSICOS

esfuerzo

esfuerzos compuestos

es cuando una pieza se encuentra sometida simultáneamente a varios esfuerzos simples, superponiéndose sus acciones.

esfuerzos variables

son los esfuerzos que varían de valor e incluso de signo. Cuando la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo es 0, el esfuerzo se denomina alternado.

momento

de una fuerza (respecto a un punto dado), es una magnitud vectorial, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el momento por la fuerza, en ese orden. Generan giros.

vector

es una herramienta geométrica utilizada para representar una magnitud física del cual depende únicamente un módulo (o longitud) y una dirección (u orientación) para quedar definido.

rigidez

es cuando la carga actúa y no produce deformación. Es la capacidad de un cuerpo para resistir una fuerza sin deformarse.

fuerza

es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales.

resistencia

es cuando la carga actúa y produce deformación. Es la capacidad de un cuerpo para resistir una fuerza aun cuando haya deformación.

carga

carga cíclica o alternada

es aquella que cambia de dirección o magnitud (o ambas) de forma cíclica o alternada (cigüeñal, amortiguadores, etc.).

carga dinámica

es la fuerza que se aplica con velocidad sobre la pieza que la debe soportar. En este caso la tensión producida es mayor que la de la carga estática, pues la energía cinética de la carga absorbida elásticamente por la pieza, lo cual origina un aumento de la tensión en la misma. Este aumento puede ser mayor que la propia tensión estática.

Carga de choque forzado

Carga de choque libre

es cuando está producida por la caída de un cuerpo sobre un elemento resistente.

Carga súbita

es cuando el valor máximo se aplica instantáneamente.

carga estática

es la fuerza que se aplica gradualmente desde en valor inicial cero hasta su máximo valor F. Es decir, aquella que es invariable o su magnitud crece de forma lenta (un coche encima de un puente, etc.).

tensión

Tensión tangencial

es la que se opone a un movimiento de torsión o de desplazamiento de una parte del cuerpo hacia otra. Se produce sometiendo al cuerpo a dos cargas de direcciones paralelas y sentido contrario, convergente o divergente. También se denomina tensión de corte, cizalla o flexión.

Tensión de compresión

es la que se opone a una fuerza que tiende a comprimir el cuerpo. Se produce sometiendo al cuerpo a dos cargas de igual dirección y sentido contrario y convergente.

Tensión de tracción

es la que se opone a una fuerza que tiende a estirar el cuerpo. Se produce sometiendo al cuerpo a dos cargas de igual dirección, sentido contrario y divergentes.

elasticidad

es la propiedad mecánica que tienen ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.

deformación o alargamiento

se produce cuando sometemos un material a una carga, este material experimenta tensión y deformación. La deformación es el cambio en las dimensiones del cuerpo. Se puede medir en unidades de longitud, área o volumen, pero estas medidas van a depender del tamaño de la muestra. No es lo mismo una deformación de 1mm en una muestra de 1 cm, que en una carretera de 1 Km. Para dar cifras generales la deformación se expresa en tanto por ciento. Para ello se divide el cambio en la dimensión entre la dimensión original y se multiplica por 100. deformación = dimensión final /dimensión inicial x 100 Cuando se libera la carga a la que sometemos al material, la tensión desaparece pero la deformación puede desaparecer o no. En función de esto tenemos dos tipos de deformación

Deformación plástica

es la que es la que no se recupera al cesar la carga aplicada. Esta deformación se produce porque se ha forzado la distancia interatómica y las uniones atómicas se han roto, por lo que no hay ninguna fuerza que tienda a recuperar la situación anterior. Los átomos se desplazan en su posición, sin que haya cambio volumétrico pero sí de forma.

Deformación elástica

es la que desaparece por completo cuando el material se descarga. Esta recuperación de la forma primitiva se produce por la tendencia de los átomos a recuperar su distancia interatómica, alterada por la carga ejercida. Durante la deformación elástica se produce un cambio volumétrico que se recupera al cesar la carga.

creep

se define como la deformación plástica, no recuperable, que experimenta un material bajo tensiones inferior a su límite elástico. Este fenómeno se suele producir en materiales que están a una temperatura próxima a su temperatura de fusión pero por debajo de ella. Cuando hablamos de materiales de estructura amorfa, nos solemos referir a este fenómeno con el término Flow.