¿Qué relación hay entre la dimensión de la deformación y la fuerza de impacto de los vehículos?

Cuanto mayor es la aceleración de los vehículos que impactan, mayor es la fuerza de impacto y, en consecuencia, mayor es la deformación que sufren.

El movimiento

En los cuerpos elásticos, como un resorte o un muelle, se cumple que la deformación producida es proporcional a la fuerza que los deforma. Esto quiere decir que si la fuerza aumenta, la deformación también aumenta; y al contrario. La ley que expresa esta propiedad se denomina ley de Hooke.

Esta ley afirma que la deformación elástica que sufre un cuerpo es proporcional a la fuerza que produce tal deformación, siempre y cuando no se sobrepase el límite de elasticidad. Robert Hooke (1635-17039, estudió, entre otras cosas, el resorte. Su ley permite asociar una constante a cada resorte.

El módulo de Young (también conocido como el módulo de elasticidad) es un número que mide la resistencia de un material a ser deformado elásticamente.

¿Qué es la deformación? Es la magnitud que se emplea para describir la elongación (tracción) o contracción (compresión) que experimenta el material de un determinado componente u objeto como resultado de los factores siguientes: el efecto de aplicar una fuerza externa (deformación mecánica)

Las fuerzas pueden actuar por contacto (imagen 1) o a distancia como la que ejerce la tierra sobre los cuerpos.

-Una vez calculado el peso, según la ecuación P=m*g, debes dividirlo por g=9,8m/s2 para hallar la masa. La obtendrás en kg.

La constante de resorte k siempre es positiva e indica la fuerza (positiva o negativa) requerida para producir una deflexión unitaria (alargamiento o reducción de la longitud) en el resorte.

Esta ley nos dice que la deformación del cuerpo es proporcional a la fuerza que aplicamos. Así, por ejemplo, si al colgar de un muelle una masa de 1 kg éste se alarga 5 cm, entonces sabemos que si le colgamos 2 kg se estirará 10 cm (al doble de fuerza, el doble de alargamiento).

Esta ley describe fenómenos de tipo elástico, como el que se origina cuando una fuerza externa se aplica a un resorte. La ley establece que “La fuerza que devuelve un resorte a su posición de equilibrio es proporcional al valor de la distancia que se desplaza de esa posición”.

La segunda ley del movimiento de Newton es F = ma, o fuerza igual a masa por aceleración.

2ª Ley (Segundo principio de la Dinámica):.

Ambas magnitudes son directamente proporcionales (a mayor fuerza resultante mayor aceleración se produce) y se hallan relacionadas de la forma F m a r r = ⋅ siendo m la constante de proporcionalidad, denominada masa inerte.

Esfuerzo normal y deformación unitaria

Un esfuerzo de tensión es aquel que tiende a estirar al miembro y romper el material. La deformación unitaria (δ) se define como el cambio de longitud, por unidad de longitud, debido a una carga normal sobre un material, (ver Figura 1).

Deformación

DEFORMACIÓN ε = ΔL/L LA DEFORMACIÓN ES UNA MAGNITUD ADIMENSIONAL. UNA DEFORMACIÓN ε DE 0.001 (1/1000) EQUIVALE A UN ALARGAMIENTO DE 1mm EN UNA BARRA DE 1m DE LONGITUD. resistencia a la deformación que ofrece el material bajo la acción de una fuerza.

Acción y efecto de deformar. 1. f. Hábito de hacer o pensar ciertas cosas debido a la profesión que se ejerce.

Las fuerzas provocan varios efectos: producen deformaciones en los cuerpos, hacen que se pongan en movimiento o que se detengan y modifican su velocidad. No todos los cuerpos se comportan de igual modo ante las fuerzas. Según lo hagan pueden ser cuerpos deformables o indeformables.

Entre ellos pudiste reconocer que la lata, la plastilina, la pelota de esponja, el tubo de papel, los limpiapipas y el envase del pegamento, son objetos que se deforman al aplicar una fuerza.

Por ejemplo, puede cam- biarlo de lugar, romperlo, deformarlo, ponerlo en movimiento o detenerlo. En otras palabras, al aplicar una fuerza sobre un objeto se produce un efecto. Vean algunos ejemplos.

La aplicación de la ley de Hooke para el cálculo de la elasticidad varía si se trata de resortes, o de sólidos elásticos. Para calcular la elasticidad de los resortes se aplica la “ecuación del muelle”, que es la forma más general de plantear la fórmula de la ley de Hooke (la misma que ofrecimos arriba: F = -k . ΔL).

Esta ley se formula así: F = ˗k.x donde F es la fuerza, x la longitud de la comprensión o alargamiento, y k una constante de proporcionalidad (constante de resorte) expresada en Newtons sobre metros (N/m).

Fórmula para calcular la fuerza del resorte

La fórmula física F=-R*S se usa para calcular la fuerza del resorte, donde: F = fuerza del resorte N R = tasa de resorte. S = distancia del resorte.

El kelvin (K) es la unidad del sistema internacional que se emplea para medir la temperatura. La escala kelvin es una escala termométrica absoluta ya que no tiene valores negativos.

Para medir la constante k, medimos la deformación x cuando aplicamos distintos valores de la fuerza F. se representan los datos "experimentales" y la recta F=k·x. La pendiente de la recta nos proporciona la medida de la constante elástica k del muelle en N/m.

Si el muelle se estira o se comprime una pequeña distancia x respecto de su estado de equilibrio (no deformado) la fuerza que hay que ejercer es proporcional a x. La constante de proporcionalidad k de denomina constante elástica del muelle. Esta expresión de la fuerza se conoce como ley de Hooke.

La constante de proporcionalidad se conoce como constante elástica, k. La ley de Hooke se expresa como F = kx, donde x es el desplazamiento (alargamiento o compresión). Un resorte rígido tiene una constante elástica alta, y un resorte débil tiene una constante elástica pequeña.

En ésta, F representa la fuerza en newtons N, s es la deformación del resorte en metros m o centímetros cm y k es la constante del resorte, constante elástica o incluso módulo del resorte, en N/m o en N/cm. En la figura 1.3 se muestra un resorte sometido a tensión; en este caso k es igual a 20 N/cm.