Resumen fómulas materiales - Contenido educativo
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Bueno, vamos a hacer un resumen de lo que hemos visto de teoría para que os hagáis
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bien, esta vez sí y un poquito ordenada, vuestra hoja de fórmulas para el examen.
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Recordad, hemos visto lo primero que hemos visto del tema de materiales son
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las estructuras cristalinas de los metales, hemos visto que se
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agrupan formando retículos espaciales y dentro de cada retículo espacial
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teníamos lo que llamábamos las celdas unitarias. Bueno, estas celdas
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unitarias teníamos dos tipos de estructuras cristalinas, las cúbicas
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centradas en el cuerpo, cuerpo, body, luego estas son las BCC, y luego teníamos
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las estructuras cúbicas centradas en las caras, estas son las F, de face, CC.
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Bueno, teníamos diferentes parámetros, diferentes letras, vamos a hacer un
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pequeño resumen, si no os acordáis de lo que es alguna de ellas lo miráis en la
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teoría. Vamos a poner un poquito más de grosor a esto. ¿Qué teníamos? Que nuestra
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estructura cúbica centrada en el cuerpo tenía un índice de coordinación I igual
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a 8, IC, perdón, igual a 8, teníamos dos átomos en nuestra celda, dos átomos,
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teníamos una relación entre A, que es la constante reticular, y el radio, que era A
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igual a 4 partido raíz de 3 por R. El volumen de la celda, recordad, la celda es
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un cubo, luego el volumen será A al cubo, A era, teníamos un cubo, que era nuestra celda, y A
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no era más que el lado del cubo, que también lo podíamos llamar constante
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reticular. Bueno, seguimos con las fórmulas. Teníamos también que el volumen del átomo,
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pues volumen de una esfera, 4 tercios de pi R al cubo, porque es un volumen. Teníamos
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también que el FEA, el factor de empaquetamiento, es el volumen de átomos
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entre el volumen de la celda unitaria, volumen del átomos total entre el volumen
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de la celda, todo esto por 100. El volumen de átomos es N por volumen de un átomo, ¿vale?
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Recordad, por 100, no nos olvidéis, ¿vale? Mira, ¿qué pasaba en la estructura cristalina
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centrada en las caras, FCC? Vamos a poner otro color. Teníamos que el índice de coordinación
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y en este caso eran 12, átomos teníamos 4, la constante reticular relacionada con
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el radio era igual a 2 raíz de 2 por el radio, volumen de la celda, pues lo mismo, es un
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cubo al cubo, volumen del átomo, lo mismo, sigue siendo una esfera, 4 tercios de pi R
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al cubo y el factor de empaquetamiento, lo mismo que antes, volumen total de átomos,
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es decir, 4 por el volumen de un átomo, ¿vale? Entre el volumen de la celda y esto por 100.
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Si esto lo operábamos en el caso de las estructuras cúbicas centradas en las caras, nos daba
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un factor de empaquetamiento del 74% y en las estructuras centradas en el cuerpo nos
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daba un 68%, ¿bien? ¿Qué más teníamos? ¿Qué más fórmulas teníamos? Vamos a cambiar
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aquí. Teníamos a continuación los ensayos, vamos a poner esto verde, que rojo llama mucho la atención.
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Bien, lo siguiente que teníamos en nuestra, las siguientes fórmulas que vimos eran las
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del ensayo de tracción, vamos a ponernoslas aquí. Ensayo de tracción. Es muy importante
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que cuando nos apuntamos fórmulas nos apuntemos lo que significa cada una de las letras y
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en qué se mide cada una de esas cosas. Vamos a empezar por el esfuerzo. ¿Un esfuerzo a qué es igual?
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Vamos a ver. Esfuerzo, uy, que no he cogido el lápiz aquí. Esfuerzo es igual a una fuerza
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aplicada en una sección. Tau es la tensión o esfuerzo y se mide en newton partido metro
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cuadrado. ¿Cómo puedo convertir? Porque puede ser que me den kilopondios, que me pidan pascales,
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pues muy sencillo. Yo sé que un newton por metro cuadrado es igual a un pascal. También
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sé que un kilopondio por centímetro cuadrado es igual a 10 elevado a 5 newtons metro cuadrado.
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Y S llena es S, pues la superficie de la sección, que yo estoy estirando el área. ¿Y en qué lo tengo que medir?
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En metros cuadrados. F es la fuerza y se mide en newtons. Bien, aquí tengo una fórmula,
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primera fórmula de mi ensayo de tracción. Siguiente fórmula de mi ensayo de tracción.
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Yo sé que el alargamiento que sufre mi barra, incremento de L, es igual a la longitud final de
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la barra menos la longitud inicial de la barra. Este es el alargamiento del ensayo. Alargamiento,
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alargamiento total, alargamiento real. Porque tengo esta E, que es el alargamiento unitario
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o de formación, que es igual al incremento de L entre L cero. Y para no liarme, ¿qué hago? Pues
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yo me voy a coger, me voy a marcar, que no me he hecho mi recuerdo. Me marco aquí mi fórmula y me
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pongo lo que significa cada cosa. E es el alargamiento unitario o de formación. ¿Qué
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más teníamos? Teníamos también la ley de Hooke. ¿Qué nos dice la ley de Hooke? Que la tensión que
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soporta nuestro ensayo es igual al módulo de Young o al módulo elástico por el alargamiento unitario.
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Aquí tengo otra fórmula.
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Y nuevamente aquí tengo otra nueva E que me voy a apuntar, que es el módulo elástico o módulo
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de Young. ¿Qué tenemos? Nuestros ensayos tienen una tensión de trabajo, una tensión máxima de
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trabajo, que la expresamos como tensión máxima de trabajo. Tenemos una tensión de rotura, que es la
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tensión a la que rompe. Tenemos también una tensión elástica. Tenemos diferentes tensiones que nos
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puede dar nuestro enunciado. Otra cosa que nos pueden pedir es hallar el coeficiente de seguridad
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N, o que nos den el coeficiente de seguridad, que no es más que la tensión de rotura entre la tensión
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de trabajo. Esta sería la última fórmula y me apunto que N es el coeficiente de seguridad.
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Nos queda un ensayo por ver. Vamos a quitarle el zoom a esto. ¿Qué nos queda?
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El ensayo de resiliencia o el péndulo de Charpy. Vamos a ponerlo aquí abajo,
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porque quiero que veáis el dibujo por si alguien no lo ha entendido. Vamos a hacernos aquí otra línea.
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Ponemos aquí nuestro ensayo de resiliencia que se hace con el péndulo de Charpy.
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Tenemos un péndulo
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que soltamos desde esta altura. Este péndulo tiene una longitud L. ¿Qué hace?
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Yo tengo aquí una probeta
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sujeta aquí en una estructura.
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Este péndulo cae, golpea mi probeta, la rompe. Aquí pierde una energía. Viene por aquí mi péndulo
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y sube. No va a subir la misma altura que tenía aquí inicial, sino que va a subir otra altura
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porque ha perdido energía. Esta altura la puedo llamar h1 o la puedo llamar h final.
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¿Qué fórmulas tenemos en este ensayo? ¿Cómo puedo yo relacionar todo esto que tengo aquí?
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Pues muy sencillo. Tenemos tres formulitas.
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Este péndulo está formando unos ángulos. Aquí tenemos un ángulo alfa y aquí tenemos un ángulo
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beta. Forma con la vertical. Bien, las fórmulas que tenemos. Tenemos que nuestra resiliencia,
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que se expresa por esta letrita arro, es igual a la energía entre la superficie de la probeta que rompe.
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Me voy apuntando. Ep es energía. La energía se mide en julios. Ese superficie o área que se mide
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en centímetros cuadrados. ¿Luego en qué se va a medir la resiliencia? Pues en julios partido
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por centímetro cuadrado. Primera fórmula de Charpy. Aquí la tenemos. Segunda fórmula de
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Charpy. ¿Qué hace? Me relaciona la energía con la masa y la gravedad. La energía es igual a la
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masa por la gravedad por la diferencia de altura. Es decir, altura inicial menos altura final. Pensad
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que la mayor menos la menor. Que luego en el examen os liáis. M, la masa y la mido en kilos. G, la
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gravedad, que son 9,8 metros segundo cuadrado. Pues aquí tenemos la siguiente fórmula. Nos queda una y
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sólo una, que es la que relaciona la energía con la fuerza, la longitud del péndulo y los ángulos. Coseno de alfa.
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Última fórmula. ¿Qué tenemos por aquí? F es la fuerza con que golpea que se mide en newtons. L es la longitud del brazo, que la tenemos aquí.
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Bueno, pues aquí tenemos todas las fórmulas que podemos necesitar para hacer los problemas.
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¿Esto? Venga, hacedos vuestro propio resumen y no os dejéis nada. ¡Hasta luego!
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- Idioma/s:
- Autor/es:
- Eva Mª Amador
- Subido por:
- Eva Maria A.
- Licencia:
- Todos los derechos reservados
- Visualizaciones:
- 18
- Fecha:
- 22 de noviembre de 2023 - 20:44
- Visibilidad:
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- Centro:
- IES ANA MARÍA MATUTE
- Duración:
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