informe de resist 1

8/18/2019 Informe de Resist 1

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UNIVERSIDAD NACIONAL Ing.Mecánica y eléctrica TECNOLÓGICA DEL CONO SUR DE LIMA

Reitencia !e l" #ateriale

1.objetivos

Dilatación térmica

• El objetivo importante de este laboratorio seria la observación de las

variaciones de deformación de las varillas las cuales se deformaran pormedio de calor

• Por medio de un calentador se aplica a 3 varillas las cuales mediremos

las distancias, variando en un tiempo de 2 minutos cada medición.

Deformación

• El objetivo principal de este laboratorio es la observación de la

deformación de una probeta de aluminio la cual le aplicaremos unafuerza deformatoria para observar las nuevas características de estematerial.


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$



2. fundamento teórico2.1. Dilatación térmica

Se denomina dilatación térmica al aumento de longitud, volumen o alguna otradimensión métrica ue sufre un cuerpo físico debido

!l aumento de temperatura ue se provoca en él por cualuier medio.

2.1.1. Dilatación lineal:

El coeficiente de dilatación lineal, designado por "#, para una dimensión linealcualuiera, se puede medir e$perimentalmente comparando el valor de dic%amagnitud antes & después de

''left(( )onde , es elincremento de su integridad física cuando se aplica un peue*o cambio global& uniforme de temperatura a todo el cuerpo. El cambio total de longitud dela dimensión lineal ue se considere, puede despejarse de la ecuación anterior+

)onde+

"coeficiente de dilatación lineal -/01

# #ongitud inicial

#f #ongitud final

4 4emperatura inicial.

4f 4emperatura final

http://es.wikipedia.org/wiki/Longitudhttp://es.wikipedia.org/wiki/Volumen_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Volumen_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Longitud


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%



2.1.2. Dilatación volumétrica:

Es el coeficiente de dilatación volumétrico, designado por "5, se mide

e$perimentalmente comparando el valor del volumen total de un cuerpo antes &después de cierto cambio de temperatura como, & se encuentra ue en primeraapro$imación viene dado por+

E$perimentalmente se encuentra ue un sólido isótropo tiene un coeficiente dedilatación volumétrico ue es apro$imadamente tres veces el coeficiente de

dilatación lineal. Esto puede probarse a partir de la teoría de la elasticidadlineal. Por ejemplo si se considera un peue*o prisma rectangular 6dedimensiones+ #$, #& & #z7, & se somete a un incremento uniforme detemperatura, el cambio de volumen vendr8 dado por el cambio de dimensioneslineales en cada dirección+

2.1.3. Dilatación de área:

/uando un 8rea o superficie se dilata, lo %ace incrementando sus dimensionesen la misma proporción. Por ejemplo, una l8mina met8lica aumenta su largo &anc%o, lo ue significa un incremento de 8rea. #a dilatación de 8rea sediferencia de la dilatación lineal porue implica un incremento de 8rea.

El coeficiente de dilatación de 8rea es el incremento de 8rea ue e$perimentaun cuerpo de determinada sustancia, de 8rea igual a la unidad, al elevarse sutemperatura un grado centígrado. Este coeficiente se representa con la letragriega gamma 697. El coeficiente de dilatación de 8rea se usa para los sólidos.

Si se conoce el coeficiente de dilatación lineal de un sólido, su coeficiente dedilatación de 8rea ser8 dos veces ma&or+

!l conocer el coeficiente de dilatación de 8rea de un cuerpo sólido se puedecalcular el 8rea final ue tendr8 al variar su temperatura con la siguientee$presión+

)onde+

9coeficiente de dilatación de 8rea -/01

http://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)http://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)http://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)http://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)


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&



! :rea inicial

!f :rea final

4 4emperatura inicial.4f 4emperatura final

2.1.4. Causas de la dilatación:

En un sólido las moléculas tienen una posición razonablemente fija dentro deél. /ada 8tomo de la red cristalina vibra sometido a una fuerza asociada a unpozo de potencial, la amplitud del movimiento dentro de dic%o pozo depender8de la energía total de 8tomo o molécula. !l absorber calor, la energía cinéticapromedio de las moléculas aumenta & con ella la amplitud media delmovimiento vibracional 6&a ue la energía total ser8 ma&or tras la absorción decalor7. El efecto combinado de este incremento es lo ue da el aumento devolumen del cuerpo.

En los gases el fenómeno es diferente, &a ue la absorción de calor aumenta laenergía cinética media de las moléculas lo cual %ace ue la presión sobre lasparedes del recipiente aumente. El volumen final por tanto depender8 enmuc%a ma&or medida del comportamiento de las paredes.


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2.2. Deformación

2.2.1. Concepto:

#a elasticidad es estudiada por la teoría de la elasticidad, ue a su vez es partede la mec8nica de sólidos deformables. #a teoría de la elasticidad 6E4E7 comola mec8nica de sólidos 6;S7 deformables describe cómo un sólido 6o fluidototalmente confinado7 se mueve & deforma como respuesta a fuerzase$teriores. #a diferencia entre la 4E & la ;S es ue la primera sólo trata sólidosen ue las deformaciones son termodin8micamente reversibles & en los ue elestado tensiones en un punto en un instante dado dependen sólo de lasdeformaciones en el mismo punto & no de las deformaciones anteriores 6ni elvalor de otras magnitudes en un instante anterior7. Para un sólido el8stico

la ecuación constitutiva funcionalmente es de la forma+

)onde denota el conjunto de tensores simétricos de segundo orden delespacio euclídeo. Si el sólido es %omogéneo el valor de la función anterior nopender8 del segundo argumento.

#a propiedad el8stica de los materiales est8 relacionada, como se %amencionado, con la capacidad de un sólido de sufrir transformacionestermodin8micas reversibles e independencia de la velocidad de deformación6los sólidos visco el8sticos & los fluidos, por ejemplo, presentan tensionesdependientes de la velocidad de deformación7. /uando sobre un sólidodeformable act


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(



3. materiales y erramientas:

3.1. Dilatación térmica:

3 varillas 6aluminio, vidrio, bronce7

3.2. Deformación:

• #amina de aluminio• Euipo de deformación lineal


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)



4. cálculos y resultados

4.1. Dilatación térmica

tiempo !ronce "cm# $idrio "cm# %luminio "cm#

2 min = 1 >

2 min =.? 1.3 >.1

2 min =.> 1.? >.3

2 min =.>= 1.?= >.3=

2min =.>@ 1.?A >.?

4.2. Deformación lineal:

&on'itud de

deformación

Deformación total

"mm#

Deformación estructural

"mm#

1( .2= .=

2( .A= .1

3( .123 .1

4( .1== .12

)( .1A .1=

*( .22 .1A

+( .2= .2

,( .2@ .2=

-( .31 .2A

1(( .3?= .3

11( .3B= .31

12( .?2 .3B


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*



Para el cuadro de deformacion %allaremos+

deformaciontotal−deformacionestructura=deformacionreal

Deformación total

"mm#

Deformación

estructural

"mm#

Deformación real

.2= .= (.(2).A= .1 (.(,).123 .1 (.113.1== .12 (.143.1A .1= (.1+).22 .1A (.2(1

.2= .2 (.23.2@ .2= (.2)).31 .2A (.2,1.3?= .3 (.31).3B= .31 (.344.?2 .3B (.3,3


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+



4. biblio'raf/a

• %ttp+CCDDD.buenastareas.comCmateriasCdeformacion0lineal0superficial0&0

volumetricoC>

• %ttp+CCDDD.buenastareas.comCmateriasCdeformacion0linealC>

• %ttp+CCes.Diipedia.orgCDiiC)ilataciF/3FG3nHtF/3F!Armica

• %ttp+CCcrista.pangea.orgCcastellaCP)I0cristaCdilatacio0termicaHes.pdf
http://www.buenastareas.com/materias/deformacion-lineal-superficial-y-volumetrico/60http://www.buenastareas.com/materias/deformacion-lineal-superficial-y-volumetrico/60http://www.buenastareas.com/materias/deformacion-lineal/60http://es.wikipedia.org/wiki/Dilataci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://crista.pangea.org/castella/PDF-crista/dilatacio-termica_es.pdfhttp://www.buenastareas.com/materias/deformacion-lineal-superficial-y-volumetrico/60http://www.buenastareas.com/materias/deformacion-lineal-superficial-y-volumetrico/60http://www.buenastareas.com/materias/deformacion-lineal/60http://es.wikipedia.org/wiki/Dilataci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://crista.pangea.org/castella/PDF-crista/dilatacio-termica_es.pdf

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