Mecánica de materiales

La mecánica de materiales es la rama de la física que se encarga del estudio del comportamiento de elementos estructurales isostáticos generalmente empleados en la construcción, los cuales están sometidos a fuerzas externas.

Un aspecto importante a considerar que permite diferenciar la mecánica clásica o de Newton y la mecánica de materiales es que los elementos constructivos no son infinitamente resistentes a toda fuerza externa, sino que éstos fallan. Dicha falla se inicia con una manifestación de deformación muy imperceptible para la mayoría de los materiales de construcción, pero muy evidente en los de la vida diaria, por ejemplo: la suela de los zapatos, el cojín y el sofá mismo.

Para poder tener un mejor entendimiento del dicho comportamiento es importante conocer la forma de como esas fuerzas externas son soportadas por el material de construcción y este fenómeno esta relacionado con la constitución de la materia, y la relaciones matemáticas establecidas como ley de Hooke y la ley de Schmid MANTENTE cerca de mi blog para aprender sobre este y otros temas emocionantes del área tecnología de la construcción!

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Constitución de la materia

La física de los sólidos y los fluidos se encargan del estudio de las formas y constituciones de la materia:

Te invito a que te enteres un poco mas de los cuerpo fluidos y sus características, así como sus propiedades de manera accesible en la publicación de fluidos de la 

Ley de Hooke

Cuando aplicas una fuerza a un resorte, este se alargará, si duplicas la fuerza, su alargamiento también se duplicará. Al comportamiento anterior se le conoce como la ley de Hooke.

Dicha ley establece que el alargamiento del resorte es directamente proporcional la constante de rigidez K, siempre y cuando su deformación no sea permanente, es decir se mantenga en el limite de proporcionalidad. 

La ecuación o relación matemática es:

Que se puede reescribir como:

donde:

• F es el módulo de la fuerza que se aplica sobre el muelle.

• k es la constante elástica del muelle, que relaciona fuerza y alargamiento. Cuanto mayor es su valor más trabajo costará estirar el muelle. Depende del muelle, de tal forma que cada uno tendrá la suya propia.

• x0 es la longitud del muelle sin aplicar la fuerza.

• x es la longitud del muelle con la fuerza aplicada.

Revisa esta vídeo:

La relacion entre la forma de falla de la varilla de construcción y la ley de Schmid puede visualizarse si las deformaciones (epsilón y gama) y sus angulos son descritos por medio de un tensor de deformaciones y el esfuerzo normal por un tensor de tensiones, así como su correspondiente ecuacion constitutiva de Lamé-Hooke que pronóstica el comportamiento de un sóliod elástico lineal. 

Ve este vídeo.

Ahora trata de realizar la siguiente evaluación:

Suerte y éxito!!!

Ley de Schmid

La ley de Schmid fue propuesta por el investigador del mismo nombre en el año de 1983

Esta ley nos permite entender las diferencias en el comportamiento mecánico de los metales con diferentes estructuras cristalina, pero en especial el acero de construcción con una  BCC con el simple análisis de la fuerza requerida para iniciar el proceso de deslizamiento de los defectos del acero en los bordes de grano de un metal policristalino manifestado como deformación y formación de un chupo o estricción y sus medidas geométricas de la fractura de la probeta de acero de construcción.

El tema puede ser un poco complejo para tu formación como ingeniero civil, pero te invito a intentarlo, empecemos por actividades de lo mas sencillo, por lo anterior escucha el siguiente audio que he preparado para ti.

Así mismo he preparado un vídeo que elaborado con el mismo contenido, dale una revisada.  

Ahora veamos un par de vídeos animados para aclarar el tema.

¿Cómo se concibe la ley de Schmid desde otras disciplinas?.

¿Que tal fue tu aprendizaje?!!

Te presento un comic antes de tu evaluación, disfrutalo

Finalmente trata de resolver esta evaluación:

Suerte y éxito!!!!