Medición del módulo de elasticidad de una barra de acero

En este trabajo experimental donde nos proponemos a medir el módulo de elasticidad de una barra de
metal. El dispositivo experimental es muy simple y de muy bajo costo. Para el
experimento empleamos una planchuela de acero sujeta por uno de sus extremos a
una mesa, mientras que el otro queda libre. Medimos el descenso vertical del
extremo libre (flecha) en función de las cargas que se cuelgan del extremo libre.

Si a un elemento metálico homogéneo y de sección regular conocida, el cual se halla

en voladizo (un extremo fijo y el otro libre), le colgamos cargas conocidas sobre el extremo

libre, se observarán distintos descensos del extremo, los cuales responden a:

F= (L^3/ 3.J.E)P

Dispositivo experimental para medir el módulo de elasticidad de una barra.

La regla vertical nos permite medir le flecha o desplazamiento vertical de la barra,

para los distintos pesos que se cuelgan del extremo libre.

La expresión (1) en términos de la masa que se cuelga es:

F= (L^3/ 3..j.G) g.m

Para una dada configuración de la barra, es decir para un dado valor de

(2) se puede escribir como:
F= C.m
donde: C= (L^3/ 3 J E)g

La expresión (3) es la ecuación de una recta que pasa por el origen con pendiente

igual a

El valor de

dentro del rango de proporcionalidad del material considerado. Una forma operacional de

saber si estamos en la región de proporcionalidad del material consiste en aplicar una carga al

extremo libre y observar que, cuando se quita la carga, el material recupera su posición

original, o sea no registra una deformación permanente. En esta situación estamos dentro del

rango de validez de las expresiones (1), (2) y (3). En el caso en que las cargas produzcan una

deformación permanente, no podemos usar el método propuesto para determinar el módulo de

elasticidad.

Vale la pena notar que el apoyo del anclaje debe terminar en cantos vivos (bordes no

redondeados para la mesa en que apoyamos la barra), para que la luz

bien definida.C; la variable independiente es la masa m y la variable dependiente es la flecha f.E que se obtiene por este método es válido únicamente si lo determinamosL del voladizo quedeL, la expresión
Método experimental
Con una balanza determinamos las masas m que se cuelgan de la barra. El valor de
cada carga se determina como P = mg (g = 9,8 m/s2). Utilizando una regla común, de
apreciación 1 mm, determinamos la luz L del voladizo, las dimensiones de la sección
transversal de la planchuela b y h, y los descensos del extremo libre f.