Ley de Hooke

La ley de Hooke establece que la tensión aplicada a un material es directamente proporcional a la tensión que experimenta dentro del límite elástico. Para materiales dúctiles, el límite elástico a menudo se alinea con el límite elástico.

La constante de proporcionalidad, conocida como módulo de elasticidad, tiene las mismas unidades que la de la tensión, ya que la deformación es una cantidad adimensional.

Las propiedades físicas de los metales estructurales se ven afectadas por el proceso de fabricación utilizado. Los diagramas de tensión-deformación del hierro puro y tres grados diferentes de acero muestran variaciones significativas en el límite elástico, la resistencia máxima y el punto de ruptura.

Sin embargo, poseen el mismo módulo de elasticidad: su rigidez dentro del rango lineal es la misma. Por lo tanto, si se sustituye un acero de alta resistencia por un acero de menor resistencia en una estructura que tiene las mismas dimensiones, tendrá una mayor capacidad de carga.

En materiales isotrópicos, como los metales, la relación tensión-deformación es independiente de la dirección de la carga. Sin embargo, para los materiales anisotrópicos, como los compuestos reforzados con fibras, los módulos de elasticidad difieren significativamente en las direcciones paralelas y perpendiculares a las fibras, lo que resulta en diferentes resistencias a la carga.