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• Victor J. Ore

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BIOMECÁNICA

ELASTICIDAD OBJETIVOS   

Reconocer nociones sobre elasticidad tales como deformación, esfuerzo, módulo de Young, coeficiente de Poisson. Relacionar la dependencia entre esfuerzo y deformación. Identificar y diferenciar la región de elasticidad con la región de plasticidad y el rango de aplicabilidad de la ley de Hooke.

PREGUNTAS GENERADORAS 1. 2. 3. 4. 5. 6.

¿Qué tipo de esfuerzos se pueden presentar en un material sólido? Explíquelos. ¿Cuáles condiciones deben cumplirse para aplicar la ley de Hooke a un objeto? ¿Qué se entiende por región de elasticidad y región de plasticidad? ¿Cuál es la diferencia entre deformación y elongación, y entre esfuerzo y fuerza? ¿Cómo se determina el coeficiente de Poisson? ¿Quién fue Robert Hooke y en qué época vivió?

MATERIALES Regla, calibrador, soporte universal, masas, banda elástica, hilo de coser.

PROCEDIMIENTO 

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Figura1: Montaje del procedimiento; medida del hilo

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Tome un hilo de coser de longitud de 1m. Sujételo por uno de sus extremos en un soporte fijo. En el otro extremo, coloque una masa y mida con una regla cuanto aumentó la longitud (como se muestra en la figura 1). Posteriormente agregue, suavemente, una masa y mida la nueva longitud. Vaya aumentando poco a poco las masas (colocándolas suavemente) hasta reventar el hilo. Registre en la tabla 1 sus datos. Complete la tabla 1 con los valores de deformación y esfuerzo obtenidos con cada pesa utilizada. Realice la misma experiencia con hilos de diferentes longitudes (unas 3 veces) teniendo en cuenta, que ahora, debe trabajar en la región elástica (no lo lleve al punto de ruptura). Realice una gráfica de esfuerzo en función de la deformación y determine el módulo de Young del material utilizando un ajuste por Mínimos Cuadrados.

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Longitud inicial:____________ Masa(g)

Peso(dinas)

Longitud final(cm)

L=Lf-Li (cm)

Esfuerzo (dina/cm2)

Deformación

Tabla 1. Datos experimentales obtenidos para la masa y la longitud final del hilo y datos determinados para la elongación, el esfuerzo y la deformación 

Para una banda elástica realice el procedimiento anterior, adicionalmente mida la deformación transversal de la banda cuando agrega una pesa en el extremo libre de la banda. Registre las medidas obtenidas en la tabla 2 y determine el módulo de Young y el coeficiente de Poisson respectivo a través de las gráficas correspondientes. Longitud inicial:__________ Masa (g)

Grosor inicial:___________

Longitud final (cm)

Grosor final (cm)

Tabla 2.Datos experimentales de la masa, longitud final y grosor final de la banda de caucho para determinar los coeficientes de Young y de Poisson.

PREGUNTAS ORIENTADORAS 1. ¿Qué puede interpretarse de la dependencia del esfuerzo con la deformación? 2. ¿Cómo es la dependencia de la deformación con la longitud? 3. ¿Qué se puede decir de la dependencia entre la deformación longitudinal y la deformación transversal? 4. Compare los módulos de Young del hilo y de la banda de caucho.

CONCLUSIONES De acuerdo al trabajo realizado presente las conclusiones del laboratorio respecto a los datos obtenidos.

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