Lei de Hooke

A lei de Hooke afirma que a tensão aplicada a um material é diretamente proporcional à deformação que ele experimenta dentro do limite elástico. Para materiais dúcteis, o limite elástico geralmente se alinha com o ponto de escoamento.

A constante de proporcionalidade, conhecida como módulo de elasticidade, tem as mesmas unidades que a de tensão, uma vez que a deformação é uma quantidade adimensional.

As propriedades físicas dos metais estruturais são afetadas pelo processo de fabricação utilizado. Os diagramas tensão-deformação do ferro puro e três tipos diferentes de aço mostram variações significativas na resistência ao escoamento, resistência final e ponto de ruptura.

No entanto, eles possuem o mesmo módulo de elasticidade: sua rigidez dentro da faixa linear é a mesma. Portanto, se um aço de alta resistência for substituído por um aço de menor resistência em uma estrutura com as mesmas dimensões, ele terá uma capacidade de carga aumentada.

Em materiais isotrópicos, como metais, a relação tensão-deformação é independente da direção da carga. No entanto, para materiais anisotrópicos, como compósitos reforçados com fibras, os módulos de elasticidade diferem significativamente nas direções paralelas e perpendiculares às fibras, resultando em diferentes resistências ao carregamento.