Física (33069) Grup A
© M. Carmen Martínez Tomás, Universidad de Valencia
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TEMA 1-a: BIOMECANICA - ELASTICIDAD
1.1.- Propiedades elásticas de los materiales. Ley de Hooke
• Los cuerpos sólidos, cuando sobre ellos se aplica una
fuerza, se deforman.
• Se puede entender esta deformación si
representamos las fuerzas atómicas o moleculares
como muelles que unen los átomos o las moléculas.
Al aplicar una fuerza, los muelles se deforman y los
átomos se separan o se juntan.
• Magnitudes relevantes en los ensayos elásticos:
o Esfuerzo (τ): Es la magnitud relevante en el ensayo elástico. Aunque está relacionado con la
fuerza deformadora, aunque muchas veces no coincide exactamente con esa fuerza.
o Deformación (ε): Es el efecto producido por el esfuerzo.
o Ejemplo: En un ensayo de tracción el esfuerzo es la fuerza por unidad de área transversal a
esa fuerza: F/A. La deformación es el alargamiento relativo: ∆L/L
• Relación entre esfuerzo y deformación:
o Si representamos la relación
experimental entre esfuerzo y
deformación en un ensayo elástico,
obtenemos la curva adjunta.
o En ella se pueden distinguir varias
regiones:
• Región elástica (tramo O-B)
o Se denomina así porque, cuando cesa el
esfuerzo, la deformación desaparece. Es
decir, el cuerpo recupera su forma inicial.
Zona lineal (tramo O-A)
- En esta zona la relación entre el esfuerzo y la deformación es LINEAL, es decir, el
esfuerzo y la deformación siguen una recta dada por
esfuerzo = constante x deformación ; τ = cte ε
- Esta ley lineal se conoce como LEY de HOOKE
Zona no lineal (tramo A-B)
- En esta zona la relación entre el esfuerzo y la deformación es una FUNCION NO
LINEAL, es decir, una curva.
- El punto B marca el límite de la zona elástica.
• Región plástica (tramo de B en adelante)
o Se denomina así porque, cuando el esfuerzo cesa, la deformación no desaparece y, por tanto,
el cuerpo permanece deformado. Recuérdese lo que sucede con la plastilina cuando, por
ejemplo, se hunde el dedo en ella.
En esta zona la relación sigue siendo NO LINEAL
El punto C: indica el esfuerzo máximo al que se puede llegar
El punto D: indica la deformación máxima que puede sufrir el cuerpo. Si se supera, se
produce la ruptura (el cuerpo se rompe). Nótese que la deformación máxima no tiene
porque darse para el esfuerzo máximo.
F transv
F long
Esfuerzo B C
D
A
O
Deformación
