Donde:
F = Fuerza aplicada
s = alargamiento
K = Constante de proporcionalidad (varía de acuerdo con el tipo de material) En el experimento anterior (figura 6.1), podemos calcular la constante de proporcionalidad, que en éste caso se le denomina constante del resorte:
Lo anterior nos indica que por cada 2 kg de fuerza, el resorte sufre un
alargamiento de 1 cm. La ley de Hooke no se limita al caso de los resortes en
espiral; de hecho, se aplica a la deformación de todos los cuerpos elásticos. Para
que la ley se pueda aplicar de un modo más general, es conveniente definir los
términos esfuerzo y deformación. El esfuerzo se refiere a la causa de una
deformación elástica, mientras que la deformación, se refiere a su efecto, en otras
palabras, a la deformación en sí misma.
En la figura 6.2 se muestran tres tipos comunes de esfuerzos y sus
correspondientes deformaciones, a saber:
· Esfuerzo de tensión.- Se presenta cuando las fuerzas iguales y opuestas
se apartan entre sí.
· Esfuerzo de compresión.- Las fuerzas son iguales y opuestas y se acercan
entre sí.
· Esfuerzo cortante.- Ocurre cuando las fuerzas iguales y opuestas no tienen
la misma línea de acción.
La eficacia de cualquier fuerza que produce un esfuerzo depende en gran
medida del área sobre la que se distribuye la fuerza. Por tal razón se proporciona
una definición más completa de esfuerzo y de formación:
· Esfuerzo.- Es la razón de una fuerza aplicada entre el área sobre la que
actúa (kg/cm2, lb/pg2, Nw/m2, etc.)
· Deformación.- Es el cambio relativo en las dimensiones o en la forma de un
cuerpo, como resultado de la aplicación de un esfuerzo.
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