This document discusses elastic properties of solids. It begins by introducing elasticity as the property of a body to recover its original shape and size when deforming forces are removed. It then discusses different types of elasticity including longitudinal elasticity (elasticity of length) measured by Young's modulus, which describes a solid's resistance to changes in length. It also discusses transverse elasticity and Poisson's ratio. Graphs of stress-strain curves for different materials are presented, showing the elastic and plastic deformation regions.

1. Universidad Nacional de San Cristóbal de
Huamanga
FISICA II

2. 2
Contenido
Introducción
Propiedades elásticas de los sólidos: esfuerzo y deformación
Elasticidad de Longitud. Módulo Young
Elasticidad de forma: Módulo de corte
Elasticidad de Volumen
Flexión y torsión
1
2
3
4
5
6

3. 3

4. 4

5. 5

6. Mecánicamente: 𝑭 = 𝟎 𝒚 𝑴 = 𝟎
6
F
F
F
F
Mecánicamente: 𝑭 = 𝟎 𝒚 𝑴 = 𝟎

7. I.- Elasticidad
1. INTRODUCCIÓN
7
Para diseñar edificios, puentes u otras
construcciones, se debe conocer la relación que
existe entre las acciones externas (viento, sismo,
cargas fijas y móviles, etc.) y la respuesta interna del
material.
En la práctica todo cuerpo se deforma por
acción de una fuerza externa, deformaciones
que aun siendo muy pequeñas tienen un
efecto macroscópico importante.
Un cuerpo rígido: sistema de partículas
donde las distancias entre ellas permanecen
invariables, no sufre deformaciones por
efecto de fuerzas externas.
La capacidad del sólido de sufrir cambios
depende de su estructura y enlaces
intermoleculares.

8. 8
Para r=ro : equilibrio.
Fuerzas intermoleculares
F<0 : atractiva
F>0 : repulsiva
ro
r
r
Para r > ro: es de atracción.
Para r< ro : es repulsiva.

9. La elasticidad, es la propiedad de un cuerpo de
recuperar su tamaño y forma cuando cesan las fuerzas
deformadoras.
9
Las fuerzas externas que actúan sobre un sólido,
producen trabajo, aumentando su energía interna
(energía potencial).
Un cuerpo en equilibrio. Los átomos
tienen una posición donde la energía
interna es mínima.
2. PROPIEDADES ELÁSTICAS DE LOS
SÓLIDOS
El trabajo realizado por F aumenta la
energía potencial interna y cambia la
configuración de los átomos.
El sólido es elástico, cuando deja de actuar las fuerzas
externas, las fuerzas internas producen el reajuste a las
posiciones moleculares iniciales y adopta la
configuración de mínima energía potencial, y el material
recupera su forma original y la energía almacenada. Si
no se recupera la energía, el material queda
permanentemente deformado o se rompe (inelástico).
F
F

10. Las propiedades elásticas se caracterizan por:
Al aplicar fuerzas externas sobre un cuerpo, las deformaciones no
son a gran escala y las fuerzas que resisten la deformación son de
corto alcance.
Deformación: el cambio relativo en las dimensiones de un cuerpo
por acción de agentes deformadores, depende de la naturaleza del
material. Puede ser elástica o plástica.
Esfuerzo: Es la distribución de fuerzas internas por unidad de área
de la sección transversal.
Módulo de elasticidad: determina la resistencia de un cuerpo a
ser deformado. Para esfuerzos pequeños, el esfuerzo generado es
proporcional a la deformación; la constante de proporcionalidad es
el módulo de elasticidad.
Plasticidad, capacidad
de cambiar de forma y
conservarlo
El efecto piezoeléctrico:
efecto de producir voltaje
eléctrico mediante
esfuerzos mecánicos.

11. investigación de
estos materiales en
dispositivos
sensores de
presión o
nanogeneradores
eléctricos.

12. 3. ELASTICIDAD DE LONGITUD: MÓDULO DE YOUNG 12
Mide la resistencia del sólido al cambio de longitud
F F
Lo
∆L
F
F
F
A
Al aplicar fuerzas axiales a una barra, experimenta fuerzas internas perpendiculares a la
sección transversal.
Esfuerzo de tensión:
Deformación longitudinal:
Esfuerzo de tensión a tracción
F F
Lo
∆L
F
F
F
A
Esfuerzo de tensión a contracción
Deformación unitaria:
Módulo de Young:
𝝈 =
𝑭
𝑨
𝝀 =
∆𝑳
𝑳𝒐
∆𝑳
Unidad: N/m2 :pascal 𝒀 =
𝝈
𝝀
Unidad: N/m2 :pascal
Esfuerzos normales: las
fuerzas son
perpendicularmente a la
superficie.

13. ▪ Cuando se somete un sólido a tensión
no sólo cambia longitudinalmente sino
también las otras direcciones. En
tracción su sección transversal
disminuye y aumenta en contracción.
▪
13
L
h
a
F
a h l
u
a h l
  
  
La constante u se denomina coeficiente de Poisson
▪
▪ Experimentalmente: la deformación
transversal es proporcional a la
deformación longitudinal, cumpliendo:

14. 3.1. Curva esfuerzo de tensión y deformación unitaria
Zona de fluencia, el material se deforma fácilmente, sin
necesidad de aumentar el esfuerzo. Dependiendo del
tipo de material, esta región de fluencia puede o no
existir, si esta región es pequeña o inexistente, el
material es frágil, si esta región es amplia, el material es
dúctil.
14
c
b
λo
λ
d

15. 15
En el acero de refuerzo ordinario (40 y 60), hay
una respuesta inicial elástica hasta el punto de
fluencia, más allá del cual ocurre la fluencia,
hasta que si se sigue incrementando la carga,
pasa a una región de endurecimiento por
deformación (endurecimiento en «frío»).
Curvas esfuerzos- deformación a la
tensión, para distintos materiales. Los
gráficos son cualitativos