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Lunes, 29 de Junio de 2020

El módulo de Young o módulo de elasticidad longitudinal

El módulo de Young es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza. Es uno de los métodos más extendidos para conocer la elasticidad de un material.

 

Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se tracciona una barra, aumenta de longitud.

 

Tanto el módulo de Young como el límite elástico son distintos para los diversos materiales. El módulo de elasticidad es una constante elástica que, al igual que el límite elástico, puede encontrarse empíricamente mediante ensayo de tracción del material. Además de este módulo de elasticidad longitudinal, puede definirse el módulo de elasticidad transversal de un material (Modulo de cizalla).

 

Para entender el funcionamiento de los ensayos de tracción y aprovechar al máximo las posibilidades de la máquina universal, debemos conocer todos y cada uno de los métodos a utilizar para obtener nuestros objetivos de una forma óptima. En este caso, el módulo de Young hace referencia al científico Thomas Young, quien estudió este concepto durante el siglo XIX. Sin embargo, el método fue desarrollado hasta 1727 por Leonhard Euler y no se puso en práctica su forma actual hasta 1782 cuando Giordani Riccati realizó los primeros experimentos.

 

El modulo de Young, también llamado de elasticidad longitudinal, es un parámetro que consigue revelar el comportamiento de un material elástico en función de la tipología de fuerza que se le aplique y el consiguiente aumento o disminución de la longitud de ese material. Por lo tanto, lo que busca es obtener la relación que se da entre la tensión que se le aplica al objeto en su eje longitudinal y la deformación medida en ese mismo eje. Así, mide su comportamiento elástico y pronostica también el estiramiento de un material determinado.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Por ejemplo, si aplicamos la misma tensión sobre una esponja de ducha y un bate de béisbol, podremos ver que la deformación elástica es mucho menor en el bate que en la esponja. Esto quiere decir que el módulo de Young será más alto en el bate que en la goma y que será necesario aplicar una mayor tensión sobré el para que llegue a sufrir la misma deformación.

 

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Fórmula

La forma de calcular el módulo de Young es:

E = σ/ϵ

Siendo:   

  •          E = módulo de Young, en pascal.
  •          σ = tensión uniaxial o fuerza uniaxial por superficie de la unidad, en pascal.
  •       ε = deformación o deformación proporcional (esto quiere decir el cambio de longitud dividido por la longitud original).

 

Aplicaciones

 

El módulo de Young es aplicable para diversas funciones, como puede ser en una obra cuando una roca es el soporte para otras estructuras (los cimientos), para comparar el resultado entre distintos materiales o para medir la rigidez de un material sólido.

 

En definitiva, el módulo de Young es vital a la hora de determinar la resistencia de un material u objeto a la tracción. Si quieres saber más sobre este u otros temas similares no dudes en echar un ojo al blog de Servosis. Además, en nuestra tienda encontrarás la maquinaria que mejor se adapta a tus necesidades y las de tu equipo.

 

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