Young
07 Mar, 2012
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PDFBreaking a steel wire
PRESENTATION: A steel wire is fixed at both ends of a door hinge, drawing an isosceles triangle. The wire is broken if it is placed horizontally on a rigid surface and a slight force is exerted on its hinge joint.
- Hooke’s Law and the Stiffness of a Plastic Spoon, Kenneth A. Pestka and Cori Warren, Phys. Teach. 50, 470 (2012)
- Flexural stress in windows during hurricanes, David J. Smith, Phys. Teach. 38, 400 (2000)
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El comportamiento elástico del acero (y de otros materiales) se puede calcular mediante el módulo de elasticidad longitudinal o módulo de Young, constante característica de cada material elástico que sirve para observar cuánto es capaz de “estirarse” un material según la dirección en la que se le aplique una fuerza.
Esta constante tiene una gran aplicación en construcción, ya que los diversos materiales utilizados están sometidos a tensiones que si no se calculan previamente pueden generar problemas, llegando a romprerse.
Cabe mencionar, matizando lo dicho por Silvia, el módulo de Young determina la elasticidad de un material, pero este material antes de su rotura tiene un límite de deformación plástica y resilencia que también se tienen en cuenta en arquitectura por ejemplo, para dar valores de resistencia de edificios a movimientos sísmicos. Estos dos nuevos conceptos se refieren a la resistencia que tiene un material al superar ese límite elástico (donde la recuperación en la longitud es completa).
Como bien se ha explicado en los comentarios anteriores, el módulo de Young caracteriza el comportamiento elástico de los materiales. Esto es muy importante por ejemplo a la hora de construir un ascensor. Los ascensores se llenan y se vacían, pero independientemente del peso que soporten, si tiene que parar en un determinado piso, el ascensor tendrá que parar a una altura determinada. Si los cables que sostienen el ascensor sufren una deformación importante cuando se llena, podría ocurrir que no llegase a la altura deseada y habría que “subir un escalón” para poder salir del ascensor.
Una demostración que permite observar el comportamiento elástico de un material. En este vídeo se puede observar una demostración parecida y como tomar medidas de la magnitud de la deformación que se produce.
Para completar un poco lo expuesto en este proyecto y la explicación del módulo de Young que han ido dando otros participantes me parece interesante compartir esta web orientada a las clases de tecnología que se pueden dar en los centros educativos de secundaria, donde además de explicar detalladamente qué es el módulo de Young, nos explica el ensayo de tracción, que es el procedimiento más común para conocer el módulo de Young y otras características de los materiales.
Entender o módulo de Young é o que nos permite deseñar de maneira eficiente e segura todo tipo de estruturas. Deixo por aquí un enlace a un vídeo de youtube onde explica, empregando animacións, esta propiedade.