12_ENSAYO_DE_TRACCIÓN | Mediateca de EducaMadrid

Comparto pantalla y aquí tenéis, vuelvo atrás, voy a quitar esto de aquí, lo pongo por ahí 00:00:00

y por aquí en el tema este que estamos, bueno ya os he puesto ahí, en la unidad de trabajo 00:00:11

número 4, no sé si lo habéis visto, os he puesto aquí unas tutorías colectivas a las que nos vamos 00:00:25

a conectar para desarrollar la unidad de trabajo número 4. Es una de las unidades de trabajo más 00:00:31

importantes que ya os anticipé cuando vinisteis a hacer prácticas y junto al tema de diagramas 00:00:38

de fases que tenemos por aquí, a la introducción de estos diagramas de fases de la UT1, de ahí vais 00:00:45

a tener un par de ejercicios con toda seguridad relacionados con cuando veis el examen final 00:00:52

de curso. Bueno, tenemos tres tutorías. Os anticipo que probablemente, voy a quitar esto 00:00:59

de aquí un momento, el próximo lunes, ¿vale? Podría ser que no tuviéramos tutoría porque 00:01:10

que a lo mejor no puedo venir al centro ese día, ¿vale? 00:01:20

Las tutorías hay que hacerlas en el centro y ese día quizá no pueda hacerla. 00:01:23

Ya veremos, quedará un poco demorada hasta el día 26 00:01:27

y luego si fuera necesario más adelante ya recuperaremos alguna clase, ¿vale? 00:01:30

Bien, entonces, dicho esto, voy a cerrar todo esto. 00:01:37

A ver si se me quita todo esto de aquí. 00:01:43

vuelvo a ponerme aquí 00:01:50

quedo ahí un poco 00:01:56

previendo la clase 00:01:59

y voy a poner una presentación 00:02:02

bueno, tenéis aquí la unidad de trabajo número 4 00:02:03

que ya os he dicho, os iba a decir 00:02:05

esta 00:02:07

entonces esta unidad de trabajo que tenéis aquí 00:02:08

habla de ensayos físicos 00:02:11

destructivos 00:02:14

y bueno, pues ya veréis ahí 00:02:15

algunos ensayos muy importantes que son el de dureza 00:02:17

Hoy vamos a empezar por el ensayo de tracción que tenemos aquí 00:02:20

Vamos a empezar por este de tracción que tiene varios apartados 00:02:26

Lo he estado revisando y creo que está bien, más o menos, para que lo vayáis leyendo 00:02:33

Hay algunos vídeos por ahí donde se hace algún ensayo y demás 00:02:38

Interesante, no muy largo, pero interesante de ver 00:02:45

por aquí vienen una serie de fórmulas 00:02:48

algunas cosas sobre diagramas 00:02:51

y información, esto lo vamos a ver hoy 00:02:54

y luego después el próximo día 00:02:56

hay tres sesiones 00:03:01

una donde vamos a introducir y ver la ensalentación 00:03:03

y luego el próximo día que tengamos clase 00:03:06

y que puede ser el lunes que viene 00:03:08

veremos todos estos de dureza 00:03:09

compresión, fatiga, algunos más 00:03:12

y otro día 00:03:14

lo dedicaremos a hacer ejercicios, a resolver ejercicios. 00:03:15

Bien, bueno, voy a dejar esto por aquí por si lo necesitamos a mano 00:03:21

y voy a trabajar sobre una presentación. 00:03:24

Bien, entonces voy a empezar recordando algunas cosas. 00:03:31

En las pasadas unidades de trabajo ya hablamos, 00:03:37

clasificamos las propiedades de los materiales 00:03:42

Y hablamos por un lado de propiedades mecánicas, son propiedades que surgen cuando se aplica una fuerza física, 00:03:45

una fuerza física que puede ser un impacto, un estiramiento, algo físico, un golpeo, doblo, desplazo, 00:03:52

es física pura, el tema de las propiedades mecánicas. 00:04:03

Y es lo que nos va a ocupar en esta unidad de trabajo, en este tema, presión, impacto, etc. 00:04:08

Ya clasificamos que había propiedades químicas frente a agentes químicos. 00:04:13

Esto nos queda de verlo en uno de los temas antes de terminar la materia. 00:04:19

También hay otras propiedades que son frente al calor, electricidad, radiación, propiedades físicas. 00:04:24

Estas propiedades físicas y mecánicas se separan de las propiedades físicas en general. 00:04:30

Estas son frente al calor, una muestra se dilata o se contrae térmicamente, una muestra conduce la electricidad, recibe una radiación y la refleja, la transmite, etc. 00:04:36

Pero las propiedades físicas mecánicas son las de fuerzas físicas. 00:04:52

Y luego también hay unas propiedades tecnológicas, son propiedades físicas también, de aplicación de fuerzas, pero éstas se ponen de manifiesto cuando procesas un material para usarlo. 00:04:55

Por ejemplo, una propiedad, yo puedo espachurrar, presionar, deformar un trozo de material y eso puede ser un ensayo, una propiedad mecánica de compresión. 00:05:12

Pero si el objetivo es que al presionar se expansione y me origine, por ejemplo, una espátula de laboratorio, lo que estoy haciendo es una propiedad tecnológica para procesar el material y darle un uso final. 00:05:25

Que el material se pueda deformar, origine la espátula y no quede con fracturas, que no se rompa, no se deteriore. Entonces de alguna forma es física pero se separa en forma de propiedades tecnológicas. 00:05:38

Por ejemplo, el fraguado, lo diré, la forja de las ventanas ornamentales que las retuercen y tienen que soportar esas fuerzas físicas, pero después tienen la utilidad de ser una verja con unos giros, etc., para ser ornamentalmente aceptable. 00:05:53

Entonces, bueno, son propiedades tecnológicas, se separan de aquellas. 00:06:17

Bien, bueno, pues dentro de todas estas propiedades nos vamos a centrar en las físicas, las físicas mecánicas, ¿vale? 00:06:23

Es decir, esto de tracción o estiramiento, compresión, flexión, cizalla o corte, esto es lo que quiero que entendáis, ¿vale? 00:06:31

Porque esto lo vamos a ir viendo en este tema, lo vamos a utilizar en las prácticas y también os va a aparecer en forma de cuestiones tipo test, cuestionarios tipo test, cualquiera de estas propiedades os van a aparecer a lo largo de los cuestionarios, de las tareas, etc. 00:06:40

Por cierto, en cuanto terminemos hoy la clase, 00:07:00

voy a poner la tarea de la unidad de trabajo número 4 activa 00:07:04

para que podáis empezar a resolverla. 00:07:07

Os daré tiempo para que la vayáis resolviendo. 00:07:10

Entonces, propiedades mecánicas son, por ejemplo, la resistencia. 00:07:14

Un material resiste o absorbe energía. 00:07:19

Entonces, la palabra resistencia genérica, 00:07:22

para nosotros es la más burda 00:07:26

una muestra resiste o no 00:07:30

por ejemplo, yo me estoy sentado en esta silla y resiste 00:07:32

pero a lo mejor me subo en ella y brinco 00:07:36

y no resiste 00:07:39

resiste en general a lo que estás aplicando 00:07:40

pero hay que ir más allá 00:07:45

con las propiedades mecánicas 00:07:46

por ejemplo, la dureza 00:07:51

es una propiedad que tiene en cuenta 00:07:53

en la parte externa, en la parte externa del material, si puedo rayarlo o puedo deformarlo o pincharlo y penetrarlo, ¿vale? 00:07:56

Entonces, eso es muy, muy importante, la dureza, ¿por qué? 00:08:05

Suponed que tenemos un engranaje, un engranaje engancha con otro dentro de un motor, ¿vale? 00:08:09

Entonces, necesitamos que las partes externas no se deformen, que sean duras, no se deformen para que el motor no se gripe, ¿no? 00:08:15

O, por ejemplo, las baldosas en las que pisamos con unos tacones tienen que tener una dureza determinada para que se rayen lo menos posible o no se rompan, no se fracturen, etc. 00:08:23

Entonces, la dureza está relacionada con rigidez. 00:08:35

Entonces, a veces lo que hacemos es que un material sea muy duro externamente y blando internamente. 00:08:41

Porque cuanto más duro tiene, más rígido, menos se deforma, más posibilidades de que se rompa. 00:08:49

Lo que le ocurre al vidrio, que es frágil, algunos materiales metálicos, aleaciones, 00:08:56

si consideramos una dureza extrema en ellos, quedan agrios, que se suele decir en el argot de la industria, 00:09:02

y es incompatible con que el material se pueda aguantar golpes, traqueteos, etc. 00:09:09

Esto es una propiedad superficial, rayado o penetrado. La elasticidad es muy importante en los materiales y si hablamos de elasticidad, por ejemplo, podéis pensar en una goma del pelo. Una goma del pelo es elástica, es un material elástico. 00:09:15

elástico. Pero a veces el acero podemos hacer que sea elástico generando una especie, un 00:09:33

muelle, que conseguimos que eso sea elástico y vuelva. Entonces la elasticidad es la capacidad 00:09:43

de deformarse y volver a la forma original. Por ejemplo el caucho, la goma del perro es 00:09:49

muy elástica. Cuando sueltas vuelve a su posición original. Pero la elasticidad dura 00:09:55

hasta un límite determinado, hasta el límite elástico 00:10:02

y cuando superas el límite elástico 00:10:05

el material es plástico 00:10:09

es decir, se deforma 00:10:11

permanentemente y ya no vuelve a su posición original 00:10:15

todos hemos visto una goma del pelo 00:10:17

la estás usando, la estás usando y al final 00:10:21

cede, cede, ¿por qué? porque durante 00:10:23

los primeros usos y demás estás en la zona elástica 00:10:26

Pero cuando te vas acercando al límite elástico, en un momento determinado va cediendo, se van rompiendo enlaces, se van transformando dentro del material y al final pasas a deformar permanentemente. Estás en la zona plástica. Y luego, cuando la zona plástica del material también tiene un límite plástico por encima del cual el material rompe. 00:10:29

Vale, esto es importante, ya veréis, ahora iremos poniendo ejemplos, iremos viendo, pues bueno, por ejemplo, ahora mismo se me ocurre una bolsa de plástico, la bolsa que nosotros llevamos para la compra, puede ser un plástico de residuos fósiles, a partir del polietileno, por ejemplo, a partir del petróleo, pero ahora sabemos que se utilizan mucho los bioplásticos hechos a partir de hormigón y de almidón. 00:10:50

Entonces, todos hemos visto que una bolsa de plástico la cargas, se tensa y cuando quita las cosas, vuelve a su posición original. Pero en un momento determinado, algunas bolsas se deforman las asas. ¿Por qué se deforman? Porque superamos el límite elástico. 00:11:19

y ya se deforman y ya no vuelven a su posición original. 00:11:37

Se deforman, también es cierto que las bolsas al final sigue estirando, 00:11:41

sigue estirando, se deforma plásticamente, una deformación no recuperable 00:11:46

y te corta la mano y no termina de romper porque el límite plástico 00:11:51

está en unas condiciones muy extremas. 00:11:55

Eso, por ejemplo, en los plásticos es muy importante, tiene justificación 00:11:58

porque un plástico tiene enlaces intramoleculares, covalentes y fuerzas de Van der Waal intermoleculares. 00:12:02

Entonces, cuando rompen los enlaces intramoleculares, las fuerzas de Van der Waal se deforman plásticamente 00:12:11

y al final quedan los enlaces covalentes finales para terminar de romper. 00:12:18

Por eso a los plásticos les suele ocurrir. 00:12:24

Rompen en el último momento, ¿no? 00:12:26

Pero bueno, en cualquier caso, esa es la diferencia, ¿no? Elástico, plástico. Y todos los materiales tienen zona elástica y zona plástica, aunque sea el acero o cualquier metal. 00:12:30

Un material dúctil, ¿vale? Estas propiedades, es un material que se puede deformar plásticamente, ¿vale? Entonces, por ejemplo, una bolsa de plástico es dúctil, se deforma plásticamente, ¿vale? 00:12:43

y un material frágil es, a lo largo de la química, la fragilidad es lo contrario de la ductilidad. 00:12:58

Un frágil es uno que se rompe sin deformarse plásticamente. 00:13:08

Entonces, por ejemplo, el vidrio aguanta, aguanta hasta que aguanta todo lo que puede, 00:13:13

pero antes de deformarse plásticamente estás en la zona elástica, pero antes de deformarse plásticamente rompe. 00:13:18

entonces un material frágil y dúctil son contrarios 00:13:24

un material frágil es un material que es elástico 00:13:28

pero un material dúctil es un material plástico 00:13:32

y luego después 00:13:35

otra propiedad que relaciona la dúctilidad a la fragilidad es la tenacidad 00:13:38

un material tenaz es un material que soporta fuerzas 00:13:44

hasta romper tanto elásticas como plásticas 00:13:49

pero finalmente rompe 00:13:52

entonces por ejemplo la bolsa de plástico 00:13:56

tiras tiras de ella 00:13:57

tiene una zona plástica 00:13:58

y hasta que rompe 00:14:01

eso es la tenacidad del material 00:14:02

entonces es lo que os digo 00:14:05

estas propiedades os tienen 00:14:08

a medida que vayamos avanzando el tema 00:14:10

y vayamos haciendo ejercicios 00:14:13

estas tienen que quedar grabadas 00:14:14

son como básicas 00:14:17

en la terminología de materiales 00:14:18

O sea, duro es superficial, elástico se deforma y vuelve, elástico se deforma permanentemente, tútil es plástico, frágil es elástico y tenaz es la capacidad de absorber energía tanto frágil como útil. 00:14:22

Ahora después veremos que un material tútil es más tenaz que uno frágil. Ahora lo vamos a ver. 00:14:38

Bien, fijaos, me anticipo a lo que vamos a ver hoy 00:14:47

Hoy vamos a ver el ensayo de tracción, de estiramiento 00:14:55

Y el ensayo de tracción, de estiramiento consiste, pues como tenemos aquí en esta muestra 00:14:58

De aquí, en este esquema a la izquierda, que estoy marcando con el ratón 00:15:05

Oye, una cosa, ¿me oís? Por favor, que alguien me responda 00:15:08

simplemente que abra el micrófono 00:15:14

Decidme que me estáis oyendo bien, por favor 00:15:16

Sí, te escuchamos bien 00:15:19

Vale, me alegro mucho 00:15:22

Estoy intentando grabar para tener luego la clase 00:15:23

Vale, gracias 00:15:26

Si por casualidad no se oye o se oye mal 00:15:28

o se interrumpe, pues no dudéis en abrir un micrófono 00:15:31

y me avisáis, ¿vale? 00:15:34

Fijaos, este material de aquí 00:15:36

cuando yo aplico una fuerza para arriba 00:15:38

y otra para abajo 00:15:40

eso se llama traccionar 00:15:41

traccionar, estirar 00:15:44

entonces 00:15:46

el diagrama, el ensayo de tracción 00:15:47

en el cual nos va 00:15:50

a aportar 00:15:52

este gráfico 00:15:54

es el diagrama 00:15:56

el ensayo más importante 00:15:58

dentro de la terminología de materiales 00:16:00

entonces aquí aplicamos una fuerza 00:16:02

en el eje Y, en el eje 00:16:04

de ordenadas 00:16:06

una fuerza 00:16:08

y aquí en el eje de ascisas, en el eje X 00:16:09

una deformación 00:16:12

todo el material, vas aplicando fuerza, vas aplicando fuerza y se va deformando, se va deformando en el eje X, ¿vale? 00:16:13

Entonces, la máquina de ensayos que tenemos abajo nosotros en el laboratorio permite hacer un seguimiento de fuerza y de deformación. 00:16:20

Y nos dibuja un gráfico, ¿vale? Entonces, fijaos, este material de aquí, A, como veis, ha roto en un plano. 00:16:31

Y este otro, B y C, se ha deformado bastante, ¿veis? Se ha contraído, tiene lugar una contracción, una estricción central antes de romper, ¿vale? Entonces, este material de la izquierda es un material frágil porque rompe antes de deformarse plásticamente. 00:16:40

¿Tiene deformación elástica? 00:17:01

Sí, la que tenga 00:17:03

O sea, un acero se deforma elásticamente 00:17:04

No se nota a simple vista 00:17:06

Pero tiene una pequeña deformación 00:17:08

Aplicas una carga 00:17:09

Estira 00:17:11

Quita la carga 00:17:12

Y vuelve 00:17:13

¿Vale? 00:17:13

Un cable de un puente 00:17:14

Entra todos los coches 00:17:17

Tira un poco tensa 00:17:19

Hay algo de deformación elástica 00:17:21

Pasan los coches del puente 00:17:23

Y vuelve a su posición original 00:17:24

¿Vale? 00:17:25

Entonces 00:17:27

Esto es frágil 00:17:27

¿Vale? 00:17:29

Y esto 00:17:29

esta parte elástica, esta zona frágil 00:17:30

se pone de manifiesto en este triángulo que os he dibujado aquí en amarillo 00:17:34

o sea, siempre que estoy aplicando una fuerza 00:17:38

y vuelve a su posición original, estoy en la zona elástica, en esta zona recta de aquí 00:17:41

esta recta es zona elástica 00:17:46

entonces este material de aquí que es frágil haría un diagrama 00:17:48

y aquí arriba más o menos se deformaría un poquito, rompería 00:17:55

porque es frágil. En cambio, estos otros que son túctiles, después de llegar al límite elástico 00:17:57

que estaría aquí arriba, empezaría a deformarse plásticamente. Todo lo que hay aquí bajo la curva azul 00:18:04

son deformaciones permanentes, ya no volverían a su posición original. Cuando llegamos aquí justo al máximo, 00:18:12

aquí, en este punto de aquí máximo, empieza a tener la contracción en el centro de la probeta, a deformarse 00:18:18

y finalmente llegaríamos aquí y rompe justo aquí al final. 00:18:26

Este es el punto de rotura. 00:18:31

Entonces, fijaos, toda el área bajo la curva, 00:18:33

toda el área bajo la curva, tanto el azul como la amarilla, 00:18:39

eso es la tenacidad. 00:18:42

Entonces, el área azul es más grande que la amarilla. 00:18:44

Entonces, un material elástico daría área amarilla que es menos tenaz. 00:18:49

Un material dúctil sería mucho más tenaz. ¿Me seguís? Entonces sería deformación elástica y deformación plástica. Bueno, sigo avanzando. 00:18:55

tenacidad todo 00:19:15

os he puesto aquí un poquito de escrito 00:19:17

para que vayáis siguiendo 00:19:20

como siempre cuando se llaman de la presentación 00:19:22

solamente con leer esto 00:19:25

me vais siguiendo 00:19:26

voy despacio porque estamos empezando 00:19:28

y hay que ir despacio 00:19:30

vamos a ver 00:19:32

más conceptos 00:19:35

entonces la fuerza que yo 00:19:35

aplico aquí, la fuerza externa 00:19:38

aplicada se llama carga 00:19:41

estamos hablando 00:19:43

de propiedades mecánicas, propiedades físicas 00:19:44

entonces la fuerza que yo aplico se llama carga 00:19:48

la fuerza sería aplicada 00:19:50

y las unidades de la fuerza son newtons 00:19:52

en el sistema internacional 00:19:56

o kilos fuerza o kilopondios 00:19:57

que se suelen utilizar en el sistema ceguesimal 00:20:02

y se suelen seguir, en muchos libros siguen usándola 00:20:05

y son muy utilizables 00:20:08

y a veces nos aclaran muchos conceptos 00:20:11

entonces, por ejemplo, si yo pongo un kilo 00:20:14

en la mesa, encima de la mesa 00:20:17

tiene un peso 00:20:19

una masa por gravedad, como la gravedad de la Tierra 00:20:22

es 9,8, entonces un peso de un kilo 00:20:25

presiona con una fuerza 00:20:28

de 9,8 newtons sobre la mesa 00:20:31

ese es el concepto de kilopondio, un kilo 9,8 00:20:33

o sea, si yo tengo 100 newtons 00:20:37

¿cuántos kilos? pues aproximadamente 00:20:39

o sea, si yo tengo 100 newtons, aproximadamente un kilo, 00:20:42

o sea, 98 newtons, un kilo, 9,8 newtons, un kilo, 00:20:48

100 newtons, 10 kilos, y así aproximadamente, ¿no? 00:20:52

Esa es la relación. 00:20:58

Esa es la carga o fuerza aplicada. 00:21:00

Otro concepto más. 00:21:02

La carga, la fuerza que yo aplique, puede ser estática o dinámica, ¿vale? 00:21:04

y eso es muy muy importante 00:21:10

yo puedo subirme sobre esta mesa 00:21:12

y ahora venís todos los que estáis ahí conmigo 00:21:15

nos subimos despacito 00:21:18

nos apoyamos 00:21:19

y la mesa resiste 00:21:20

porque es estático 00:21:22

es previo contacto 00:21:24

nos ponemos ahí despacito 00:21:25

ahora decimos un, dos, tres, brinco 00:21:26

y brincamos y caemos sobre la mesa 00:21:30

y probablemente se rompe 00:21:32

entonces la fuerza que estamos aplicando 00:21:33

es prácticamente la misma 00:21:36

son los kilos nuestros 00:21:38

pero una cosa es que estén ahí poco a poco aplicados, previo contacto 00:21:39

y otra cosa es que reciban un impacto 00:21:43

y es lo que ocurre, por ejemplo el hormigón de las paredes es muy resistente 00:21:45

y aguanta todos los kilos de arriba, pero a impacto es más frágil 00:21:50

entonces tú puedes demoler un edificio a base de impactos 00:21:55

o sea que la carga se puede aplicar de forma previo contacto 00:21:58

o no, o viene desde lejos 00:22:03

impacta, estática o dinámica 00:22:07

luego, el esfuerzo 00:22:10

¿vale? el esfuerzo 00:22:13

es la misma carga esta 00:22:15

pero de sentido contrario 00:22:16

¿por qué? porque 00:22:19

cuando yo aplico, si yo aplico sobre la pared una fuerza 00:22:20

la pared 00:22:23

aplica una fuerza igual y de sentido contrario 00:22:25

contra mí, ¿vale? es el principio 00:22:27

de acción y reacción 00:22:29

la tercera ley de Newton 00:22:30

entonces, la carga y el esfuerzo 00:22:33

son los mismos pero de sentido contrario entonces en la industria se suele hablar de fuerza de carga 00:22:35

o fuerza o esfuerzo indistintamente yo aquí estoy haciendo una atracción vale estoy aplicando una 00:22:42

carga de tracción pero el esfuerzo es el mismo pero de sentido contrario que aplica el material 00:22:51

¿Vale? Es el mismo. Aquí es compresión, esto es tracción, ¿vale? Esto es compresión y esto es corte o cizalla. Nosotros en la clasificación de este tipo de esfuerzos vamos por la vía más sencilla, ¿vale? 00:22:57

los tres esfuerzos o cargas 00:23:14

los tres esfuerzos o cargas básicos son 00:23:17

tracción, compresión 00:23:19

y cizalla 00:23:21

y luego todos los demás, fijaos, los simples 00:23:21

son tracción, compresión y corte 00:23:25

o cizalla 00:23:27

y todos los demás son compuestos de estos o combinados 00:23:27

entonces os he puesto 00:23:31

aquí algún ejemplo 00:23:33

fijaos, por ejemplo 00:23:34

bueno, os he escrito 00:23:36

el esfuerzo de tracción es una fuerza normal 00:23:38

o sea, una fuerza 00:23:41

perpendicular a la sección de la probeta o sea la sección el área de esta probeta si esto es una 00:23:42

cuerda el área es un círculo no entonces la fuerza perpendicular a ese área eso es el esfuerzo de 00:23:50

tracción siempre tendremos que medir este área de estos materiales para poder tener en cuenta 00:23:59

la fuerza por unidad de superficie, ¿vale? Eso va a ser importante. El esfuerzo de compresión 00:24:08

es un esfuerzo de tracción negativo, es el contrario. En lugar de tensionar, comprimimos, 00:24:13

¿no? Pero también es una fuerza perpendicular. Pero, entonces, por ejemplo, aquí, una tracción, 00:24:19

los cables que están soportando un puente, por el que cruzamos, es un ejemplo de tracción 00:24:29

industrial el edificio que soporta el hormigón que soporta un edificio es un ejemplo de compresión y 00:24:33

luego el corte o cizalla en este caso las fuerzas son paralelas al área entonces esto cuando ocurre 00:24:41

por ejemplo pensar en dos chapas que tienen un tornillo y una tuerca no entonces y reciben un 00:24:49

golpe o un remache no a veces hay esos esfuerzos de corte o cizalla y hay que estudiar si ese 00:24:56

remache aguanta, una hoja de papel cuando la cortas, eso es un esfuerzo 00:25:02

de corte o cizalla, cuando intentas cortar con una tijera 00:25:06

o una chapa, eso es corte o cizalla, en este caso 00:25:10

son paralelas. Bien, fijaos 00:25:14

vamos a ver algún ejemplo de compuestos 00:25:18

por ejemplo, el esfuerzo de 00:25:22

flexión, que es este de aquí, consiste 00:25:26

en poner un punto central 00:25:30

que tira y dos que bajan hacia abajo 00:25:33

entonces, por ejemplo, fijaos 00:25:35

si yo amplio esto 00:25:39

este esfuerzo de flexión 00:25:40

dos puntos de apoyo aquí y un tercero aquí 00:25:43

y la muestra, la probeta, se flexiona 00:25:47

y si estudiamos lo que ocurre, fijaos 00:25:50

media probeta se comprime y media se tracciona 00:25:53

¿ves? media se comprime y media se tracciona 00:25:57

Entonces, simplemente el esfuerzo de flexión es una tracción más compresión. 00:25:59

Es un esfuerzo compuesto de tracción más compresión. 00:26:05

Fijaos, la flexión, por ejemplo, una percha donde colgamos la ropa, también se flexiona. 00:26:11

Esto es una flexión en tres puntos y está en un punto directamente. 00:26:17

Entonces, en función de si alguna vez tienen que trabajar o estudiar con esto, 00:26:22

los esfuerzos que se estén aplicando 00:26:25

pues los tenéis claro 00:26:28

los estudiáis previamente 00:26:30

leéis un poco toda la parte teórica 00:26:31

antes de trabajar con los ensayos 00:26:33

fijaos por ejemplo 00:26:36

el esfuerzo de torsión 00:26:38

os he puesto aquí que es tracción 00:26:39

más cortadura, pues vamos a ver 00:26:42

fijaos, torsión es retorcer 00:26:44

entonces fijaos 00:26:46

este de aquí 00:26:48

y este de aquí traccionan 00:26:50

y a su vez estamos intentando 00:26:51

generar un corte en la probeta 00:26:53

entonces es un ejemplo 00:26:55

de torsión 00:26:58

por ejemplo el de 00:26:59

pandeo dice que es compresión 00:27:02

más flexión, vamos a verlo 00:27:04

el pandeo, no sé si alguna vez 00:27:05

habéis estado apoyado en una pieza así 00:27:08

y de repente se flexiona 00:27:09

o algo que tiene y se 00:27:11

se pandea 00:27:13

entonces el pandeo es 00:27:14

una compresión 00:27:17

pero al pandearse 00:27:18

flexiona, entonces es una 00:27:20

flexión más compresión 00:27:23

es un poco, os he puesto aquí 00:27:25

fijaos por ejemplo 00:27:27

suponed que alguien, uno de vosotros 00:27:29

tiene que trabajar con 00:27:31

el eje 00:27:33

de las ruedas de un vehículo 00:27:35

das marcha 00:27:37

adelante, marcha atrás 00:27:40

o sea, entonces 00:27:41

estás ahí dando 00:27:43

una torsión 00:27:44

y además fatiga 00:27:46

porque una vez estiras hacia adelante 00:27:48

torsión hacia adelante, hacia atrás 00:27:51

más veces menos primeras vuelves 00:27:52

entonces hay un montón de 00:27:54

esfuerzos combinados 00:27:56

que hay que estudiar a veces 00:27:58

por ejemplo 00:28:00

un ventilador 00:28:02

están girando las aspas 00:28:04

pues tiene un peso 00:28:07

entonces está ahí 00:28:09

tiene un poco de flexión 00:28:10

y además media vuelta 00:28:12

está presionando 00:28:15

la otra media vuelta 00:28:17

traccionando y así sucesivamente 00:28:17

o sea es como 00:28:21

una fatiga permanente, a veces se complica 00:28:21

bastante y en la industria hay que hacer 00:28:24

un estudio más sofisticado 00:28:26

vale, pues bueno 00:28:27

estos serían todos los esfuerzos 00:28:30

ya hemos visto un poco algunos conceptos 00:28:31

algunos esfuerzos y por ahí va a ir 00:28:33

un poco este tema, pues trabajar 00:28:36

sobre esto 00:28:38

fijaos, sigo 00:28:39

pero más importante 00:28:42

que la propia fuerza 00:28:44

o esfuerzo aplicado 00:28:45

va a ser la tensión 00:28:47

¿vale? ¿por qué? 00:28:50

porque la tensión va a ser la fuerza que yo haya aplicado por unidad de superficie. 00:28:51

Entonces, evidentemente, es decir, el área, suponemos que esto es un cable, 00:28:58

yo puedo hacer un estudio en el laboratorio con una fuerza aplicada sobre una superficie, 00:29:04

pero puedo hacer cálculos para extrapolar eso a la industria. 00:29:09

Entonces, si yo tengo una sección aquí y necesito esta fuerza para hacer esta tensión, 00:29:14

si quiero que aguante más fuerza o más tensión tendré que cambiar el área 00:29:18

de la muestra, entonces es mucho más significativo el concepto de tensión 00:29:23

el concepto de tensión, fijaos, si el área 00:29:27

la pones en metros cuadrados, aquí, o la sección 00:29:31

y la fuerza la pones en newtons, como hemos dicho 00:29:35

pues tú tienes newton por metro cuadrado, esos son pascales 00:29:38

newton por metro, esta tensión, este sigma 00:29:43

Este símbolo de griego se denomina sigma para denominar la tensión aplicada en materiales, que es fuerza por unidad de superficie. 00:29:47

Bien, sigo. 00:30:00

Otro concepto que tenemos. 00:30:03

Y ahora os he puesto aquí un esquema de ensayos para ver cómo va el curso. 00:30:06

Fijaos, aquí tenemos ensayos físicos, mecánicos, que son los que vamos a ver hoy, 00:30:14

los que estamos empezando a ver hoy. 00:30:23

Hay otros ensayos no destructivos, que los vamos a ver en el siguiente tema. 00:30:25

Y luego hay químicos de corrosión y físico-químicos, como estos de aquí. 00:30:30

Esto de físico-químicos ya lo hemos estudiado, ¿vale? 00:30:36

porque hemos visto a nivel macroscópico o microscópico la estructura más o menos. 00:30:38

No tenemos microscopio electrónico, pero sí metalográfico 00:30:46

y hemos visto la estructura un poco a nivel interna, 00:30:49

propiedades físicas, físico-químicas. 00:30:53

Fijaos, os he puesto aquí otro esquema más. 00:30:56

Se puede ver esto desde otro punto de vista, como este de aquí. 00:30:58

¿Veis? 00:31:01

Entonces, aquí tenemos, fijaos, los ensayos mecánicos pueden ser estáticos, 00:31:02

Hemos dicho antes que estáticos previo contacto pueden ser dinámicos, si impacta sin contactar, o pueden ser tecnológicos porque están buscando la aplicación del material. 00:31:07

Entonces, dentro de los estáticos vamos a empezar enseguida, inmediatamente, a estudiar el de tracción, pero se pueden estudiar estos de tracción, compresión, presión, cortadura. 00:31:20

vamos a hacer en el laboratorio cuando vengáis en abril 00:31:35

el ensayo de tracción, vamos a hacer uno de dureza superficial 00:31:39

al penetrado y dentro de la dureza superficial 00:31:43

elegiremos alguno de estos métodos, luego os diré un poco de diferencias entre ellos 00:31:47

pero vamos a elegir por ejemplo el brine, me gusta hacerlo porque es muy 00:31:50

da muchas ideas y luego una vez hecho el brine ya te da igual el que hagas 00:31:54

igual que aquí si haces el de tracción, todos estos 00:31:58

La detracción nos proporciona un diagrama completo y luego cada uno de estos ensayos utiliza una parte del diagrama de detracción, no todo completo. 00:32:01

Luego también vamos a hacer un ensayo dinámico, un ensayo de impacto, de choque sobre el péndulo de Charpy que tenemos abajo, 00:32:14

que si recordáis cuando visteis a la práctica 00:32:24

lo visteis 00:32:26

fatiga no vamos a hacer porque hace falta 00:32:27

máquinas sofisticadas para fatigar 00:32:30

que hagan ensayos repetitivos 00:32:32

por ejemplo 00:32:34

luego hablaremos de ello 00:32:35

los botones de un ascensor 00:32:37

pues hay que probarlos con un dispositivo 00:32:41

que está pinchando 00:32:43

o en el asfalto de una carretera 00:32:43

hay un rodillo que está pasando 00:32:48

un sillón 00:32:49

para aguantar, para ver si aguanto o no 00:32:53

hay unas máquinas que simulan 00:32:56

que te sientas, te levantas, te sientas, te levantas 00:32:57

son ensayos 00:33:00

de fatiga 00:33:02

y los de tecnológicos 00:33:05

también hace falta equipos muy sofisticados 00:33:08

pero bueno, son básicamente como estos 00:33:10

aplicar fuerzas 00:33:12

luego después 00:33:13

lo no destructivo lo veremos en un solo día 00:33:15

ya veréis que es muy sencillo 00:33:17

pero haremos un ensayo de ultrasonidos 00:33:19

es decir, le vamos a hacer una ecografía 00:33:21

o un trozo de material 00:33:23

¿vale? 00:33:25

y esto es de 00:33:27

cuando vengáis a las, esto de metalografía 00:33:28

el físico químico ya lo hemos visto 00:33:30

y cuando vengáis a las prácticas 00:33:32

tendremos por aquí 00:33:35

algo del químico, de la corrosión 00:33:37

sin ver 00:33:39

que terminaremos de ver luego a la vuelta 00:33:39

de las prácticas 00:33:42

para cerrar el curso 00:33:44

bien, entonces 00:33:45

vamos a entrar ya directamente en el ensayo de tracción 00:33:48

Entonces, para hacer un ensayo de tracción hace falta una máquina apropiada. Fijaos, esta máquina tiene aquí dos soportes metálicos, tiene dos mordazas estupendas, centrales, ¿veis? Dos mordazas y aquí un trozo de material. 00:33:50

Este material de aquí que tiene unas corrugas, este es el típico acero corrugado que se mezcla con el hormigón, para mezclar las primeras del hormigón con el acero en la construcción. 00:34:07

Este dispositivo que hay aquí pequeñito que se llama extensómetro con X, luego hablaremos un poquito más de él, y permite ir midiendo la separación y el desplazamiento para representarlo gráficamente en el equipo. 00:34:19

es el extensómetro 00:34:33

es un cable 00:34:35

esto por resistencia eléctrica se va desplazando 00:34:36

y va transformando en longitud 00:34:39

bien, entonces 00:34:41

la exhalación consiste 00:34:43

en coger en las mordas 00:34:45

el material y ir estirándolo 00:34:47

a una velocidad controlada 00:34:49

hasta que rompe 00:34:51

entonces nos da 00:34:52

vemos dónde está la parte elástica, dónde está la parte plástica 00:34:54

cuánta energía absorbe 00:34:58

si el material es más rígido o menos rígido 00:34:59

etcétera, etcétera, importantísimo 00:35:01

Ese es el ensayo de tracción, os he puesto aquí, quito someter hasta romper 00:35:03

La norma, existe una norma específica que me dice a qué velocidad tengo que ponerlo 00:35:10

No es lo mismo poner acero que poner un material compuesto, composite que poner un cerámico que otro 00:35:15

Bien, ¿cómo se hace? Fijaos, ¿cómo es la máquina? 00:35:24

La máquina de tracción tiene dos soportes. Tiene un motor hidráulico que aplica una fuerza o una carga, fuerza-carga, en newtons o en kilos, kilopondios, como hemos dicho antes, kilos o newtons. 00:35:27

Tiene unas mordazas y sobre las mordazas yo puedo sujetar el trozo material para estirarlo. 00:35:45

si en lugar de tener unas mordazas pongo unos platillos 00:35:51

el equipo en lugar de estirar puede comprimir 00:35:57

si en lugar de poner unos platillos pongo dos puntos de apoyo abajo y uno arriba 00:36:00

puedo hacer flexión 00:36:06

si pongo dos cuchillas, un intercambiador de cuchillas 00:36:07

puedo cizallar o cortar 00:36:11

por eso esta máquina se llama máquina universal de ensayos 00:36:14

porque si yo meto acoples puedo hacer todos los posibles ensayos mecánicos 00:36:17

que una multitud de ensayos mecánicos 00:36:24

luego en la práctica no es así 00:36:26

porque por ejemplo la máquina la tienes adaptada a hormigones 00:36:29

pues solo comprimes, la tienes a ceros solo intentas estirar 00:36:32

luego ya os explicaré por qué cuando hagamos la práctica 00:36:36

entonces el equipo lo que hace es somete a tracción 00:36:38

en este caso estamos traccionando 00:36:43

Y aquí hay, esto de aquí es una de las dos mordazas, tiene una célula de carga, ahora lo vemos, una célula de carga es como una balanza, ¿no? Transmite datos aquí a un módulo de control. 00:36:45

Y entonces el módulo de control este, esto de aquí es un extensómetro que yo agarro a la probeta, le pongo un dispositivo aquí a la probeta y me va midiendo la fuerza y el desplazamiento me lo transmite al módulo de control, ¿vale? Este de aquí es por delante, eso por detrás es el módulo de control. 00:37:00

el equipo nuestro se quedaba aquí en esto 00:37:18

pero previamente 00:37:22

cuando comenzamos a explicar distancia 00:37:23

hace dos cursos 00:37:25

hicimos un escrito y nos han aprobado 00:37:26

para meter 00:37:29

un módulo adicional 00:37:31

¿vale? 00:37:33

informatizado 00:37:36

¿vale? donde desde el módulo de control 00:37:37

transduce todo 00:37:39

y a través de un software lo lleva 00:37:41

un ordenador y hace el gráfico 00:37:43

¿vale? entonces ahora ya como tenemos 00:37:45

el gráfico, está genial, ¿no? Porque preparamos la muestra, la ponemos en las mordazas y una 00:37:47

vez que ya tenemos eso, nos vamos al equipo, estudiamos el programa de trabajo, y nos da 00:37:53

el ensayo. Bien, entonces fijaos, aquí está la parte, bueno, ya os he dicho, de las mordazas. 00:38:00

Fijaos aquí, las probetas, las muestras de ensayo, para el ensayo de tracción, están 00:38:10

normalizadas y pueden ser, fijaos, 00:38:16

estas muestras de aquí, estas son circulares, 00:38:21

entonces la sección es un círculo, estas de aquí son 00:38:24

paralelopipédicas o rectangulares, o pueden ser, 00:38:27

algunas son cuadradas, por aquí todas, muchas de estas 00:38:32

son de metales, estas son de plásticos, o sea, se puede aplicar a todo 00:38:35

tipo de materiales, las probetas de ensayo. Fijaos 00:38:40

que estas son probetas proporcionales 00:38:44

porque tienen 00:38:46

una parte rectificada en la parte 00:38:48

interna y una 00:38:50

parte más gruesa en la parte de arriba de las 00:38:52

cabezas de amarre. Esto es muy 00:38:54

importante si puedes tener estas probetas 00:38:56

proporcionales. Es importante porque las 00:38:57

enganchas de ahí y te aseguras 00:39:00

que rompen en la parte central 00:39:02

ubicada o rectificada. 00:39:04

Aquí sabemos 00:39:06

perfectamente el área y en función 00:39:07

de la fuerza aplicada sabemos fuerza 00:39:10

por la superficie. 00:39:12

Entonces, bueno, las propiedades tienen unas dimensiones determinadas, hay que adaptarlas a la máquina de tu laboratorio, meterle una velocidad determinada, ¿vale? ¿Veis? 00:39:14

Rectangulares, circulares, entonces el equipo lo que hace es genera el ensayo, lo pinta un gráfico, ¿vale? Y luego estudias si el material tiene una ruptura útil o frágil, si se ha deformado mucho o poco. 00:39:26

Bien, fijaos, en una de las dos mordazas hay un dispositivo como este que es una célula de carga, ¿vale? 00:39:39

Aquí en esta mordaza, esto de aquí es un material piezoeléctrico, igual que en una balanza, en las balanzas, cuando nosotros ponemos aquí arriba peso o la balanza, 00:39:52

el desplazamiento de materiales 00:40:02

de piezoeléctrico 00:40:06

genera una corriente eléctrica 00:40:07

y la corriente eléctrica se transforma en masa 00:40:09

está calibrado en función de la masa 00:40:11

la masa son kilos 00:40:13

y los kilos pueden ser ni otros 00:40:15

entonces estos son materiales piezoeléctricos 00:40:16

el material piezoeléctrico 00:40:19

tiene la peculiaridad esa de que lo presionas 00:40:22

y genera una corriente eléctrica 00:40:25

y la corriente eléctrica puede hacer que se desplace 00:40:26

por ejemplo 00:40:28

de esto hemos hablado en alguna ocasión 00:40:29

Sabéis que los altavoces de nuestro smartphone no son altavoces normales, son piezoeléctricos. 00:40:32

Entonces la corriente eléctrica hace vibrar y genera el sonido. 00:40:40

Y algunas otras partes del piezoeléctrico son de este tipo, o sea, del smartphone. 00:40:43

O cuando tú presionas un mechero electrónico, al presionarlo salta hasta una chispa para encender el mechero. 00:40:50

es un proceso reversible 00:40:56

de presión, electricidad, electricidad, presión 00:40:59

bien 00:41:02

entonces al final 00:41:05

después de hacer este ensayo de tracción 00:41:07

este ensayo 00:41:09

tú en la máquina de ensayos 00:41:10

podrías estirar y romper 00:41:12

pero podrías tirar 00:41:14

y ponerlo en un horno 00:41:16

y esperar a ver qué pasa 00:41:18

porque ya hablaremos de esto 00:41:19

a veces lo que necesitas es tensionarlo 00:41:21

y ver cómo cambia la temperatura 00:41:24

y qué pasa con el cambio de la temperatura. 00:41:26

Bien, al final sale un gráfico, 00:41:29

entonces sale un gráfico de fuerza-longitud, 00:41:33

que es lo que se llama en diagrama máquina, 00:41:37

pero si lo que hacemos es la tensión, 00:41:39

que ya hemos visto la fórmula, 00:41:42

o el alargamiento, que ahora hablaremos 00:41:44

de qué diferencia hay entre longitud y alargamiento, 00:41:46

pues sale una parte elástica, 00:41:49

me dice hasta qué punto puedo aplicar cargas 00:41:53

y el material vuelve a su posición original, en qué momento empieza a deformarse plásticamente, 00:41:55

cuánto aguantaría aunque se deforme plásticamente, arriba en el máximo, y dónde rompe. 00:42:00

Fijaos, por ejemplo, estos materiales de aquí, este rojo, es típico de un acero, de un material metálico. 00:42:08

Pero, por ejemplo, este azul es típico más de algunos plásticos, de algunos cauchos y otros materiales 00:42:16

que empiezan a tirar, empiezan a tirar 00:42:22

y rompen en el último momento 00:42:24

los aceros suelen deformarse 00:42:25

tienen una contracción y rompen 00:42:29

baja un poco 00:42:30

pero hay materiales que rompen 00:42:31

en el último momento 00:42:34

fijaos, por ejemplo, este material de aquí es frágil 00:42:35

y este es dúctil 00:42:40

a ver, ¿alguien abre un micrófono? 00:42:43

¿cuál de los dos? 00:42:47

¿el de arriba es dúctil o frágil? 00:42:48

¿cuál es frágil? ¿el de abajo o el de arriba? 00:42:50

¿qué pensáis? 00:42:56

el de abajo es frágil 00:42:59

¿por qué? 00:43:00

porque el de arriba llega hasta más y luego vuelve a bajar 00:43:04

llega hasta el punto máximo y baja 00:43:08

eso es, el de abajo tiene la zona elástica 00:43:10

y cuando intenta deformarse plásticamente rompe 00:43:15

¿veis? entonces es frágil 00:43:18

El de arriba llega arriba y se sigue deformando y es dúctil, ¿vale? 00:43:21

O sea, ¿veis? Hemos aprendido un montón. 00:43:26

Ya sabemos, ya vamos interpretando los diagramas. 00:43:28

Genial, muchas gracias. 00:43:30

No sé quién era. ¿Quién ha abierto el micrófono? 00:43:32

¿Quién era? 00:43:36

Bueno, es igual. 00:43:38

Vale. 00:43:42

Ahí la timidez. 00:43:43

Vale, entonces en los diagramas siempre hay una región plástica, 00:43:46

elástica y una región plástica y una rotura vale si no hay región plástica materiales frágil si 00:43:48

la región plástica materiales más de estilo bien pues eso lo que vamos a ir aprendiendo 00:43:55

bien vamos a seguir un poquito vamos a ir viendo las fórmulas que vamos a necesitar para hacer 00:44:02

estos ejercicios fijaos este diagrama de aquí veis que he puesto aquí que sea una línea roja 00:44:07

que la pongo y sale 00:44:13

vale, porque 00:44:14

para estudiar la zona elástica 00:44:17

fijaos, la zona elástica 00:44:19

llega un momento donde deja de cumplirse 00:44:21

pero no sabemos exactamente 00:44:23

cuándo, esto pasa un poco como la ley 00:44:25

de Lambert-Pierre que estáis viendo 00:44:27

de ultravioleta visible con María José 00:44:28

los que estéis en instrumental 00:44:31

se curva, pero cuándo 00:44:33

bueno, eso es importante, por eso aparecen 00:44:35

ahí esos puntos E, P y B 00:44:37

bien, entonces fijaos 00:44:39

que aquí he puesto fuerza, longitud 00:44:41

Fuerza-longitud es el diagrama en crudo-máquina, ¿vale? 00:44:44

Pero yo puedo transformarlo en tensión, este sigma, de formación, ¿vale? 00:44:48

Y ahora vamos a ver cómo. 00:44:54

Si lo que hago es, si divido la fuerza que he aplicado por el área de la probeta, 00:44:56

inicial de la probeta o la sección, tengo la tensión, sigma, que os he dicho antes. 00:45:03

Entonces puedo tener fuerza o tensión. 00:45:09

pero la tensión hemos dicho que es más significativa, más representativa 00:45:10

porque nos está diciendo la sección del material 00:45:15

y con esto se pueden hacer cálculos para ver las propiedades 00:45:19

y aquí el material tiene una longitud inicial, fijaos que aquí abajo 00:45:21

he puesto dos marcas como longitud inicial 00:45:26

y luego el material se va estirando, se va estirando 00:45:31

se deforma, se contrae, rompe, entonces el material 00:45:34

tiene una longitud final, desde aquí hasta aquí, mucho más grande que la longitud inicial, 00:45:38

esta longitud era pequeñita y la longitud final es esta. 00:45:45

Bien, yo aquí podría ver cómo se va separando el material, 00:45:49

pero nos interesa más hacer un cálculo donde tomamos el valor de la longitud final, 00:45:52

lo restamos de la inicial y lo dividimos por la inicial, 00:46:02

Tenemos el tanto por uno o la deformación unitaria y esto es más importante, más significativo, el tanto por uno que la longitud que tiene el lugar. 00:46:04

Y así los laboratorios se ponen de acuerdo porque uno, igual la muestra de ensayo inicial tiene 200 milímetros, otro 300, otro 50, 00:46:19

Pero nosotros aplicamos una fórmula y teniendo en cuenta la longitud inicial y el desplazamiento, sacamos la deformación unitaria. 00:46:28

Es más significativo este valor, ¿vale? 00:46:36

Observar que este valor de aquí, este hemos dicho que tiene unidades, que es Newton partido por metro cuadrado. 00:46:39

Fuerza por superficie o kilos, y lo ponemos por centímetro cuadrado. 00:46:46

Si lo pones en kilos, aquí en centímetro cuadrado. 00:46:52

pero la deformación unitaria que sería 00:46:53

longitud arriba por ejemplo milímetros 00:46:56

y la longitud abajo milímetros 00:46:59

milímetro partido por milímetro es adimensional 00:47:01

la deformación unitaria ¿vale? 00:47:03

esto es adimensional 00:47:07

esto luego ya veréis que lo puedo multiplicar por 100 00:47:08

y tengo el tanto por ciento de deformación que tiene lugar 00:47:11

esta es la deformación unitaria 00:47:14

esto es como la fracción molar y el porcentaje 00:47:16

química ¿vale? 00:47:19

tanto por uno 00:47:20

y porcentaje en tanto por ciento 00:47:21

si lo multiplico por cien 00:47:24

luego hablamos de ello 00:47:25

y haremos ejercicios sobre esto 00:47:26

¿vale? habilitaré la tarea 00:47:29

recordad y un día 00:47:31

ya nos ponemos en clase 00:47:33

a poner esas fórmulas y a ver cómo salen 00:47:35

luego después 00:47:38

ya tenemos aquí la tensión, la edad de formación 00:47:40

y aquí aparecen una serie de valores 00:47:43

esto está aquí 00:47:45

entonces lo que os decía, fijaos 00:47:46

el material es elástico hasta el punto 00:47:49

pero claro 00:47:52

lo notamos en el punto P 00:47:52

que es lo que se llama límite de proporcionalidad 00:47:56

este es el límite elástico 00:48:00

hasta que deja de ser elástico y ya empieza a ser plástico 00:48:01

este es el de proporcionalidad al que se ve 00:48:04

pero normalmente se tiene en cuenta un punto determinado 00:48:07

que es el límite elástico aparente 00:48:10

es decir, el que ya realmente aparece 00:48:12

y ahora más adelante vamos a ver que este punto 00:48:14

Por definición, se aplica una fórmula gráfica para sacarlo en todos los diagramas y ya está. 00:48:18

Nos ponemos de acuerdo porque es un poquito más del límite. 00:48:26

Aquí el material ya ha llegado al límite elástico total. 00:48:29

Entonces, ¿qué más da? Nos ponemos de acuerdo porque esto no se ve muy bien. 00:48:32

Hay muestras, hay probetas que tienen esto de aquí, esto que se llama fluencia, ya lo veremos. 00:48:35

Se ve claramente dónde está el límite elástico, pero otras no. 00:48:41

Otras tienen una tendencia a subir, pero bueno, se busca este punto y ya está. 00:48:43

Entonces, seguimos. Ya tenemos la tensión y la deformación unitaria, adimensional esta. 00:48:48

Vamos allá. Ahora, en la zona recta de aquí, se cumple una cosa que se llama la ley de Hooke. 00:48:55

La ley de Hooke. Aquí es una recta, ¿vale? Esto es la ecuación de una recta, y el material es como un muelle. 00:49:03

Vuelve a su posición original y se cumple esta ley de Hooke. 00:49:11

Y esta ley de Hooke se puede aplicar esta ecuación, ¿vale? 00:49:15

Que es la ecuación de una recta que pasa por el origen, 00:49:19

donde la tensión es el módulo de elasticidad por la deformación. 00:49:22

Fijaos que aquí atrás hemos puesto la tensión fuerza por unidad de superficie. 00:49:29

Esta fórmula de tensión se cumple en todo el gráfico. 00:49:34

Esta de aquí se cumple a lo largo de todo el gráfico. 00:49:38

Pero esta otra de aquí solo se cumple en una recta. 00:49:40

Entonces, si yo despejo de aquí tensión, módulo de elasticidad, 00:49:45

que no tiene nada que ver el módulo de elasticidad con el límite elástico, 00:49:51

ojo, el límite elástico era aquí arriba, donde deja de ser el límite elástico, ¿vale? 00:49:53

Estoy hablando de la pendiente de esta recta. 00:49:57

Si despejo el módulo de elasticidad, que es tensión partido por deformación, 00:50:01

pues me da la pendiente 00:50:05

de estas rectas de aquí 00:50:08

entonces fijaos, por ejemplo 00:50:10

si yo aplico aquí una tensión 00:50:12

a igualdad de tensión 00:50:16

la deformación, fijaos, el acero 00:50:18

se deforma menos 00:50:20

que el aluminio y menos que el plástico 00:50:21

es decir 00:50:24

cuanto más alta sea esa pendiente 00:50:25

ese módulo de yaun, ese módulo 00:50:28

de elasticidad, más rígido 00:50:30

es el material 00:50:32

o sea, el material está en zona elástica 00:50:33

los tres, pero 00:50:35

una goma de caucho, una goma del pelo 00:50:36

se estira mucho aunque vuelva a su posición original 00:50:39

entonces con eso no podría yo hacer un motor 00:50:41

necesito un material que aunque sea 00:50:43

elástico, un puente que está 00:50:45

soportando los coches no puede estar en 00:50:47

punto, sino que 00:50:49

aunque tiene un poco de elasticidad 00:50:51

es rígido y no se defiende 00:50:53

entonces este concepto de aquí 00:50:55

de modelo de elasticidad 00:50:57

que viene de 00:50:59

Yang, de la elasticidad de Yang, me da idea de la rigidez, rigidez del material, creo que se ve, se ve, ¿no? 00:51:01

Bueno, sigo un poquito más allá, fijaos, aquí he puesto, por ejemplo, algunos módulos de Yang o de elasticidad, fijaos que es por 10 a la 10, o sea, son gigapascales, del orden de gigapascales, 00:51:14

10 elevado a 9 00:51:28

entonces 12,7 por 10 elevado a 10 00:51:31

fijaos, por ejemplo 00:51:34

el cobre 00:51:35

tiene un módulo de elasticidad 00:51:36

mucho más bajo 00:51:39

que el acero 00:51:40

que estos aceros de por aquí 00:51:44

o que el níquel 00:51:47

quiere decir que es un material 00:51:47

menos rígido 00:51:49

de hecho el cobre es el más plástico 00:51:51

el que se puede hilar 00:51:54

tiene mucha rigidez 00:51:55

un material rígido como el níquel 00:51:57

se le pone a las monedas 00:51:59

las monedas tienen níquel y cobre 00:52:01

y lo que hacen 00:52:04

es que son muy rígidas y no se 00:52:06

aguantan mucha resistencia 00:52:07

no se deforman 00:52:10

y permanecen durante 00:52:12

largo tiempo 00:52:14

estables 00:52:15

bueno, era por ver 00:52:17

algunos ejemplos 00:52:20

bien, sigo 00:52:21

sigo viendo, volvemos aquí un momento 00:52:25

fijaos, en este gráfico, este es el que hemos visto antes 00:52:30

el de la izquierda, y este de la derecha, lo que he hecho es 00:52:34

fijaos, he cogido aquí en la derecha, y este como aquí no se ve 00:52:38

he hecho una extracción aquí, ampliando la escala 00:52:42

en este centro de aquí, entonces fijaos, normalmente 00:52:46

yo tengo aquí tensión y aquí deformación 00:52:49

Pues el límite elástico, en la industria el límite elástico se obtiene cuando en el gráfico aparece una deformación unitaria, un axilón de 0,002, 0,001, 002, 003, 004, 005. 00:52:53

Cuando la deformación plástica o permanente es 0,02, se traza una paralela a la zona elástica, fijaos aquí, con escuadra y cartabón, en el gráfico se puede trazar, y donde corta, interpolas hacia el eje Y y obtienes el valor de la tensión elástica, tensión en el límite elástico. 00:53:12

O sea, por definición, fijaos, el límite elástico, ya os he dicho que hay un límite elástico, una proporcional de donde aparece y uno, el límite elástico aparente o el que aparece, el bueno, el convencional, el bueno buenísimo. 00:53:34

Pues el bueno se determina en el gráfico experimentalmente, cuando la deformación es 0,002. 00:53:50

¿por qué os he puesto aquí 0,2%? 00:53:56

porque si lo multiplico por 100 00:53:59

está la deformación unitaria 00:54:01

y este es el tanto por ciento de deformación 00:54:03

que es lo mismo 00:54:05

porque esto es multiplicado por 100 00:54:05

o esto dividido por 100 me da 0,02 o 0,02% 00:54:07

¿vale? 00:54:10

bueno, sigo un poquito más 00:54:15

la clase de hoy es un poco dura 00:54:17

pero no os preocupéis porque ya la repasaremos 00:54:18

ya la repasaremos 00:54:20

sigo, vamos a ver algún 00:54:22

fijaos, aquí a veces 00:54:24

cuando el material llega al límite elástico 00:54:26

llega al límite elástico 00:54:29

y ya está en un momento que va a empezar a ceder o a fluir 00:54:31

y cuando empieza a ceder o a fluir 00:54:34

se van rompiendo enlaces, se reordenan unos otros 00:54:36

y en esas condiciones a veces el material, fijaos aquí 00:54:39

ya empieza a estar complicado 00:54:42

con una tensión fija 00:54:45

el material cede o fluye 00:54:48

cede o fluye, es lo que se llama fluencia o cedencia 00:54:50

aquí la fluencia o cedencia del material tiene lugar 00:54:54

y esto se pone de manifiesto en algunos materiales 00:54:57

y cuando sale esto claramente se ve 00:55:00

donde está el límite elástico 00:55:03

pero bueno, ya veréis que cuando hagamos el ensayo 00:55:04

nosotros en el laboratorio aparece una recta 00:55:10

una recta y otra al lado 00:55:13

que le hemos pedido a nosotros que dibuje 00:55:15

lo que hace es traza esta, traza el 0,002 00:55:17

de deformación, una recta, y saca el límite elástico. 00:55:21

Otra cosa es que os lo pida yo que lo hagáis en un gráfico, 00:55:25

que se vea claramente la escala y os digo, 00:55:28

determinar el límite elástico, pues trazáis una paralela 00:55:29

y me lo sacáis, ¿vale? 00:55:32

Bueno, ya nos va quedando menos cosas. 00:55:36

Ahora seguimos para arriba y tenemos una resistencia a la rotura 00:55:38

o resistencia máxima o resistencia a la atracción 00:55:43

que se suele representar por R aquí, o R máximo, ¿vale? 00:55:45

¿Veis? Resistencia máxima o tensión de rotura, que se suele llamar ROR máxima, pues nada, es la fuerza máxima, la fuerza máxima que soporta el material partido por la sección inicial. 00:55:50

O sea, es la tensión, la misma fórmula de tensión del principio, la que hemos hecho al principio, ¿no? De tensión, pero en este caso con la fuerza máxima en este dibujo de aquí, ahí arriba, ¿no? 00:56:03

bien 00:56:16

aquí justo 00:56:19

y ya nos va quedando un poquito 00:56:21

nos va quedando 00:56:25

cuando llegamos aquí a la fuerza máxima 00:56:26

a partir de ahí 00:56:30

el material empieza a tener contracción 00:56:32

o estricción 00:56:33

se contrae, se contrae 00:56:34

ya se van rompiendo enlaces tantos, tantos, tantos 00:56:36

que el material 00:56:39

va a ir cediendo, cediendo 00:56:40

hasta romperse aquí al final 00:56:43

entonces la contracción me da una idea 00:56:44

la astrición me va dando la idea de que el material va a ser dúctil 00:56:49

porque si aparece una rotura en un plano 00:56:52

el material va a ser frágil 00:56:58

pero si es dúctil se va a deformar 00:56:59

y además en el gráfico se va a poner el manifiesto que se va dibujando 00:57:01

rompe antes o este se deforma más 00:57:04

fijaos que ya nada más ver el diagrama 00:57:08

vemos si es dúctil o frágil 00:57:11

mirando los trozos de material 00:57:12

que se rompen también 00:57:14

vale, bueno pues 00:57:15

cuando el material es frágil 00:57:17

no se puede determinar mucho la restricción 00:57:19

pero cuando el material es dúctil 00:57:22

lo que se hace es, se mide 00:57:23

el área 00:57:26

inicial 00:57:27

el área final del material 00:57:29

y se divide por el área inicial 00:57:32

y se obtiene tanto por ciento de contracción 00:57:34

o de restricción que ha tenido lugar 00:57:35

me da idea de la ductilidad 00:57:37

con las fórmulas, midiendo simplemente 00:57:40

el diámetro 00:57:42

o los lados del área 00:57:44

ya lo veréis, luego lo haremos 00:57:47

en un ensayo, lo vamos a hacer 00:57:48

completo en el laboratorio 00:57:50

y luego también 00:57:51

la ductilidad se puede medir por el 00:57:55

tanto por ciento de deformación que os he dicho antes 00:57:58

L menos L sub 0 00:58:00

que es incremento de L por L sub 0 00:58:02

esto es exilón 00:58:04

y multiplicado por 100, exilón multiplicado por 100 00:58:05

me da el tanto por ciento de 00:58:08

deformación 00:58:09

ya veréis que es esta deformación 00:58:11

cuando es más del 5% 00:58:14

ya el material se considera dúctil 00:58:16

y bueno yo creo que 00:58:17

ya llegan hasta aquí hoy con vosotros 00:58:21

bueno ahora vamos a ver unas cosillas 00:58:23

fijaos por ejemplo aquí os he puesto 00:58:25

dos 00:58:28

fijaos estas muestras 00:58:28

son reales de laboratorio 00:58:31

entonces aquí se ve la contracción-extrición 00:58:33

en la parte central 00:58:35

aquí hay un ensayo 00:58:36

que os invito 00:58:39

a verlo luego 00:58:42

si queréis lo ponemos un momento 00:58:43

vamos a ver 00:58:47

no sé si 00:58:48

ahora me decís si me veis o no 00:58:51

porque cuando estoy compartiendo con vosotros 00:58:53

estáis viendo 00:58:55

en la pantalla 00:59:02

decidme que estáis viendo 00:59:03

por favor 00:59:04

¿Estáis viendo la pantalla de Google? 00:59:09

Sí, Google. 00:59:13

Ah, vale, genial. 00:59:15

¿Estáis viendo que me sale aquí un vídeo? 00:59:16

¿Lo oís? ¿Oís este vídeo? 00:59:22

Lo vemos, pero escucharlo... 00:59:25

¿Lo oís? 00:59:28

Yo no, por lo menos. 00:59:30

Bueno, no pasa nada, mirad. 00:59:33

Voy a hacer una cosa. 00:59:34

Luego lo veis en casa. 00:59:35

lo he puesto a pantalla completa, ¿vale? 00:59:36

fijaos aquí 00:59:48

esta es una máquina de ensayos industrial 00:59:49

estas de aquí son las morrazas, ¿vale? 00:59:52

¿veis? 00:59:55

entonces 00:59:57

van a poner la 00:59:58

la cerradura 01:00:01

este es el extensómetro 01:00:02

y en este caso es analógico 01:00:05

aquí mide la cara 01:00:08

fijaos, esto es 01:00:10

platón, aluminio y acero 01:00:15

son probetas proporcionales 01:00:17

unas cabezas de amarre 01:00:35

los subrayones 01:00:38

se están midiendo 01:00:43

la longitud de separación 01:00:44

para ver la longitud inicial 01:00:47

se están midiendo ahora con el calentador 01:00:48

el diámetro, el peso del área 01:00:50

Este dispositivo de aquí. 01:01:05

Fijaos cómo va tensando. 01:01:23

Viene una fuerza, veis, va aumentando fuerza, fuerza, fuerza. 01:01:28

El material se contrae, está agarrando ahí. 01:01:31

Hacia la parte elástica, la parte elástica delimita la altura. 01:01:43

bien 01:01:47

Y ahora me veis un poco, ¿me volvéis a ver la presentación? 01:02:15

Sí. 01:02:22

Vale, bueno, pues ahí está. 01:02:23

Me apetecía que poniérase aquí, aunque hay otros más modernos y tal, 01:02:26

y el equipo no es lo mucho más moderno, pero ahí se ve un poco cómo es la probeta, 01:02:33

cómo se ha ido rompiendo y demás, ¿vale? 01:02:36

Bien, entonces, antes de finalizar, fijaos, os he puesto aquí, vamos a repasar estos cuatro gráficos, ¿vale? Y fijaos, he puesto aquí varias palabras. Entonces, vamos allá. Aquí se han hecho, aquí pone la fuerza de ensayo, aquí el alargamiento, podía poner la tensión aquí y aquí la deformación, ¿vale? 01:02:39

Entonces, fijaos, por ejemplo, el acero bonificado es el material que más resistencia a la tracción tiene, ¿lo veis? Porque rompe en la mayor tensión. 01:03:03

pero por ejemplo 01:03:18

hablar de rigidez 01:03:21

os he puesto aquí rigidez 01:03:23

os he puesto una E 01:03:24

el modelo de elasticidad 01:03:27

o modelo elástico mayor 01:03:29

es decir, mayor pendiente 01:03:31

entonces fijaos 01:03:33

por ejemplo 01:03:35

el acero bonificado 01:03:36

este de aquí y el acero blando 01:03:38

veis que tienen la mayor pendiente 01:03:41

que van conjuntamente las dos 01:03:43

mayor pendiente, son materiales rígidos 01:03:45

ambos son muy rígidos pero el acero bonificado tiene mucho más resistencia a la tracción 01:03:47

entonces habría que ver si necesitas un material como este 01:03:53

si la fuerza que vas a aplicar tú siempre está por aquí abajo 01:03:56

pues no necesitas el acero bonificado porque es mucho más caro 01:04:00

pero si necesitas un material rígido además que aguante un poco más 01:04:04

pues necesitarías este bonificado porque si no se te deformaría plásticamente 01:04:09

Luego, por ejemplo, entonces el mayor resistente a la atracción, el bonificado, el rigidez, el acero blando y el bonificado. Por ejemplo, ¿cuál es el más frágil? A ver, un micrófono que me diga qué material es más frágil de estos. 01:04:12

El hierro fundido. 01:04:33

el hilo fundido 01:04:35

es un material que rompe aquí 01:04:36

antes de deformarse plásticamente 01:04:39

fijaos 01:04:41

el más dúctil a cambio 01:04:43

el que más se deforma plásticamente 01:04:45

es el cobre, ¿lo veis? 01:04:47

¿veis cómo se deforma? 01:04:49

por eso industrialmente todo el cobre se ha estado utilizando 01:04:51

para hacer hilo de cobre 01:04:53

y ahora se está eliminando totalmente 01:04:54

porque estamos con la fibra 01:04:57

¿sabéis que 01:04:59

los de Movistar 01:05:01

los de teléfono, bueno mejor dicho 01:05:03

los de telefónica 01:05:05

después de 100 años van a pegar el apagón 01:05:06

al cobre 01:05:09

porque no sé si era el 19 01:05:10

ya de este febrero 01:05:13

porque ya han conseguido cambiar 01:05:15

todo el cobre por fibra 01:05:17

el vidrio 01:05:18

afortunadamente 01:05:19

el cobre se puede reciclar 01:05:21

y además reutilizar 01:05:25

y además 01:05:26

la luz transmite 01:05:28

mucho más y con menos pérdida de 01:05:31

carga en menos el cobre 01:05:33

por el movimiento de electrones 01:05:35

y por efecto Joule 01:05:36

el gasto energético, el sobrecalentamiento 01:05:38

entonces va mejor 01:05:41

el tema de los fotones 01:05:43

de la fibra óptica 01:05:44

y luego fijaos 01:05:46

el material 01:05:49

que más área bajo la curva tenga 01:05:50

es el más tenaz 01:05:53

entonces por ejemplo 01:05:55

fijaos el acero bonificado 01:05:57

y el cobre son muy tenaces 01:05:58

ambos, el acero bonificado 01:06:01

aunque tiene mucha poca zona plástica 01:06:03

el acero bonificado 01:06:06

el acero bonificado es un acero que se ha templado 01:06:07

y luego después se ha revenido 01:06:10

o sea, después de meterlo bruscamente 01:06:13

y enfriarlo bruscamente 01:06:16

se ha metido ahí en el horno 01:06:17

con transición de temperatura 01:06:19

para que no deje de estar agrio 01:06:20

y aguante, ¿no? 01:06:22

por eso es bonificado 01:06:24

entonces, aunque no tiene mucha deformación plástica 01:06:25

si yo tumbara este área aquí 01:06:29

Y sobre el cobre ambos tendrían más o menos la misma tenacidad. 01:06:32

El menos tenaz es el hierro fundido. 01:06:36

El hierro fundido que se utiliza para hacer ruedas de tren, vías de tren, alcantarillas y bancos metálicos. 01:06:38

Este es el que menos área tiene. 01:06:52

Pero quizá el acero blando tiene un área tocha, que a lo mejor sería tan importante como la del cobre o al menos no. 01:06:54

Entonces, como veis, hemos visto bastantes cosas con este diagrama. 01:07:04

¿Cuál manifiesta fluencia? 01:07:09

Fluencia sería el que cuando llegas al límite elástico tiene esta cosa aquí rara de excedencia. 01:07:11

Entonces, el acero blando este de aquí es el que tiene un poco de excedencia. 01:07:16

El de arriba no tiene fluencia. 01:07:21

Este tampoco, este tampoco, ¿no? 01:07:24

¿Cuáles de ellos tendrían contracción o estricción? 01:07:28

Pues todos los que vayan subiendo y luego bajen. 01:07:31

Por ejemplo, estos que tienen un máximo y luego caen. 01:07:34

El acero bonificado tendría contracción o estricción. 01:07:37

El acero blando también, porque son útiles. 01:07:40

El cobre también. 01:07:42

El hierro fundido, no. 01:07:44

Este rompería más en un plano. 01:07:45

¿Veis? 01:07:49

bueno hemos aprendido bastantes cosas en en este inicio de tema vale entonces bueno 01:07:49

este que llegar hasta aquí vale no nos preocupéis porque todas estas fórmulas de aquí y luego vamos 01:07:58

a hacer ejercicios tensión fuerza por superficie de formación vale luego tenemos aquí la ley de 01:08:05

hugh tensión igual al modelo de la estética de formación despejamos y de la pendiente 01:08:11

más cosas tenemos por aquí 01:08:16

el límite elástico se obtiene 01:08:20

experimentalmente trazando una paralela 01:08:24

el 0,002 de deformación 01:08:27

luego tenemos la resistencia máxima 01:08:30

que sería fuerza máxima en posición inicial 01:08:33

y el tanto por ciento de restricción 01:08:35

que es una relación de áreas inicial y final 01:08:39

y el tanto por ciento de deformación 01:08:42

que es el exilón por 100 01:08:44

tanto por ciento de deformación 01:08:46

bueno y pues nada 01:08:49

voy a dejar de grabar 01:08:52

y todo 01:08:54

y voy a dejar de compartir 01:08:55

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