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.

Historia de la estática

Historia de la estática

La estática está altamente ligada con la física, por lo tanto en cada cosa que nos rodea en este mundo encontramos la estática, pero estoy seguro que muy pocos se preguntan ¿cómo se descubrió la estática? Bueno, es muy sencillo, viene de la persona conocida como “el padre de la física”, Isaac Newton…La importancia de Newton para el pensamiento científico occidental es considerable. y no en vano sus dos principales obras, Philosophiae naturalis principia mathematica (1687) y Opticks (1707) son tenidas por Kuhn como ejemplos de paradigmas científicos, pues componen sistemas completos con los que se interpreta el trabajo de los científicos posteriores.

En los Principia, publicados por insistencia (y financiación) de su gran amigo y astrónomo Edmond Halley, parte de tres axiomas del movimiento, que se infieren de las experiencias de Galileo del movimiento de los proyectiles: la inercia, la composición de velocidades y la conservación del impulso. Y haciendo uso del cálculo infinitesimal obtiene sus famosas tres leyes dinámicas.

La primera es la Ley de la inercia: un cuerpo se encuentra en reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme de forma indefinida si sobre él no actúa ninguna fuerza. La segunda es conocida como la Ley fundamental de la dinámica: la aceleración que produce una fuerza en un cuerpo es directamente proporcional a la magnitud de la fuerza e inversamente proporcional a su masa, que matemáticamente toma la expresión F = m.a. Por último, la Ley de acción y reacción establece que si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro (acción), el otro ejerce exactamente la misma fuerza, pero en sentido contrario, sobre el primero (reacción).

Se preguntarán… ¿ y dónde quedó la estática? La estática no es simplemente que lo contrario de la dinámica y por lo tanto si la dinámica es el estudio del movimiento, la estática es el estudio de la partícula en equilibrio… Esto quiere decir que por medio de la estática se podrá determinar la resistencia de los cuerpos sometidos a fuerzas y muchas cosas más.

Desde los inicios del estudio de la física por Isaac Newton hasta hoy en día muchos científicos han descubierto más y más usos de la estática para la vida diaria y laboral en proyección de la ingeniería. Y Hoy gracias a ella, hemos evolucionado más.

Gracias estática! … e Isaac Newton.