El acortamiento
"b"
de una varilla bajo
compresión obedece la misma expresión (13) o (14).
1.6. Resortes lineales
Un resorte
elástico
es aquel que después de ser
deformado recupera su forma
y
dimensiones
originales al suprimirse la fuerza deformativa. Los
resortes se comportan elásticamente siempre que su
tensión R no exceda de cierto valor
Re
denominado el
límite
elástico.
Si la tensión sobrepasa este límite, el
resorte queda con cierta deformación permanente al
liberar la carga. Esta clase de deformación
irrecuperable se denomina
"plástica".
R
,
Elástico
Plástico
Fig.23
Graficando la tensión R contra la elongación
b
en un espacio cartesiano abstracto de ejes
b,
R
obtenemos la
curva característica
del resorte (pig. 23).
(15)
Ley de Hooke para resortes
Un
resorte lineal
es uno elástico cuya
"curva" característica es una recta, esto es, la
tensión (o
c~mpresión)
R es proporcional a la
elongación (o compresión)
b:
R=kó
La constante de proporcionalidad k es la
constante
elástica
o
rigidez
del resorte. El resorte lineal es un
modelo de los resortes reales; muy bueno para
pequeñas deformaciones.
Como vemos, la expresión (15) tiene la misma
forma que la (14) considerada en la sección
precedente. Una varilla se puede visualizar como si
fuera un resorte muy rígido.
La constante elástica "k" de un resorte
helicoidaJ depende de varios parámetros (Fig. 24):
11-13
- el material de fabricación.
- el número de espiras.
-la longitud de paso "p" entre espiras.
- el radio de la espira.
- el radio del alambre.
Si la longitud de paso es pequeña en comparación con
el radio, el resorte se comporta linealmente con muy
buena aproximación, dentro de su rango elástico.
En este módulo trabajaremos exclusivamente
con resortes lineales, cuya constante elástica se
proporcionará o podrá calcularse a partir de la tensión
y la e longación.
R
Ip
R
Fig.24
1.7.
Problemas
1.
Se
le ordena a un caballo jalar una caja, bastante
pesada por cierto.
El caballo no había dormido bien, pues había
tenido un sueño muy "reparador", así que intenta
zafarse de su cometido esgrimiendo el siguiente
argumento:
"No tiene caso que me ponga a jaJar esta caja,
porque si reparamos en la tercera ley de Newton, la
fuerza que yo ejerza sobre la caja será contrarrestada
por una fuerza igual y opuesta que la susodicha
ejercerá sobre mí mero. Y mientras yo jalo para el este
la caja jala pal'oeste y aquí nos quedamos".
A 10 cual respondió el mal amo: