27.1
Energía de tensión
Considere una varilla fijada en un extremo y sometida a una fuerza axial en el extremo libre, que induce tensión y conduce a la elongación de la varilla.
A medida que aumenta la fuerza axial, aumenta la elongación. El gráfico de la fuerza axial frente a la elongación da como resultado un gráfico de carga-deformación característico.
El trabajo realizado por la fuerza axial, a medida que la varilla se alarga en una pequeña cantidad, es el producto de la fuerza axial y el alargamiento correspondiente.
Este trabajo es igual al área debajo de la gráfica de deformación, cuyo ancho es igual a la pequeña deformación.
El trabajo total realizado se puede calcular integrando la ecuación dentro de los límites de elongación y es igual al área bajo la curva de carga-deformación dentro de los mismos límites de elongación.
El trabajo total realizado en la varilla representa la entrada de energía al sistema, conocida como energía de deformación.
Dentro del límite elástico, la fuerza axial es proporcional a la cantidad de elongación. Por lo tanto, la energía de deformación es proporcional al cuadrado de la elongación.
La energía de deformación es un concepto fundamental en el campo de la ciencia de materiales y la ingeniería estructural, que describe la energía abso…
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