Propiedades físicas-mecánicas de los materiales

  Se define como la resistencia que describe que tanto resiste un material a lasfuerzas aplicadas como son las de compresión, de impacto, cíclicas o de fatiga o las fuerzas que se presentan a altas temperaturas

Es decir la propiedades que tienen los materiales a la hora de deformarse o romper al verse sometido a fuerzas aplicadas sobre el ya sean de compresión, de golpes, altas temperaturas, etc.

1-Elasticidad
2-Plasticidad
3-Dureza
4-Fragilidad
5-Resistencia
6-Resiliencia
7-Fatiga
8-Conductividad Térmica
9-Conductividad Eléctrica

  
    1-Elasticidad: 
    Se refiere a la propiedad que presentan los materiales de volver a su estado inicial cuando se aplica una fuerza sobre él. La deformación recibida ante la acción de una fuerza o carga no es permanente, volviendo el material a su forma original al retirarse la carga.

Ejemplo la Goma elastica porque cuando la estiras y cesa el esfuerzo vuelve a su forma original sin deformarse
En realidad, todos los materiales son elásticos, en mayor o menor medida, hasta el hormigón tan fuerte que parece en una torre de 100 mts de alto puede flexionar hasta 1 mts, si esto no sucediese, se rompería. 

 

    
    2-Plasticidad:
    Capacidad de un material a deformarse ante la acción de una carga, permaneciendo la deformación al retirarse la misma. Es decir es una deformación permanente e irreversible.

Ejemplo la Plastilina porque cuando la estiras y cesa el esfuerzo la forma no se recupera 

    3-Dureza:
    Es la resistencia de un cuerpo a ser rayado o penetrado por otro El diamante es un mineral duro porque es difícil de rayar por lo cual el es que raya a los demas.
 La dureza es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes; entre otras. También puede definirse como la cantidad de energía que absorbe un material ante un esfuerzo antes de romperse o deformarse. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho más difícil de rayar.

La dureza se mide utilizando un durómetro para el ensayo de penetración. Dependiendo del tipo de punta empleada y del rango de cargas aplicadas, existen diferentes escalas, adecuadas para distintos rangos de dureza.

 

    4-Fragilidad
    La fragilidad es la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación. Por el contrario, los materiales dúctiles o tenaces se rompen tras sufrir acusadas deformaciones, generalmente de tipo deformaciones plásticas. La fragilidad es lo contrario de la tenacidad y tiene la peculiaridad de absorber relativamente poca energía, a diferencia de la rotura dúctil.

Ejemplo el vidrio comun es muy fragil a la vez que duro

    5-Resistencia:
    Se refiere a la propiedad que presentan los materiales para soportar las diversas fuerzas. Es la oposición al cambio de forma y a la separación, es decir a la destrucción por acción de fuerzas o cargas.

    6-Resiliencia:
    Es la capacidad de oponer resistencia a la destrucción por carga dinámica.
En ingeniería, se llama resiliencia de un material a la energía de deformación (por unidad de volumen) que puede ser recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa el esfuerzo que causa la deformación. La resiliencia es igual al trabajo externo realizado para deformar un material hasta su límite elástico:

El ensayo de resiliencia, también llamado de impacto o choque, proporciona una medida de la tenacidad del material e indirectamente de su ductilidad ya que en general existe una correlación entre ambas características; el valor numérico obtenido, sin embargo, es similar al de la resiliencia por lo que también se denomina ensayo de resiliencia.
La razón de esta coincidencia se debe al hecho de que en el ensayo de impacto la carga que provoca la rotura de la probeta se aplica de forma instantánea impidiendo la deformación plástica del material provocando en la práctica la fractura frágil de materiales dúctiles.
El valor obtenido en el ensayo constituye una referencia válida para prever el comportamiento de los materiales frente a cargas dinámicas (variables) y valorar si un material concreto será adecuado en una determinada situación, si bien, a diferencia de otras características determinadas mediante ensayo, como por ejemplo las del ensayo de tracción, el valor de la resiliencia no tiene utilidad en los cálculos de diseño.

    7-Fatiga: 
    La fatiga de materiales se refiere a un fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas se produce más fácilmente que con cargas estáticas.

-Denominado ciclo de carga repetida, los máximos y mínimos son asimétricos con respecto al nivel cero de carga. 
-Aleatorio: el nivel de tensión puede variar al azar en amplitud y frecuencia.

 Ejemplo cuando doblamos una chapa de 1 mm de espesor  en varios sentidos siempre en el mismo punto el material acaba rompiendo por fatiga  

 

    8-Conductividad Eléctrica:

La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo (material) de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí mismo. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representala facilidad con la que los electrones (y huecos en el caso de los semiconductores) pueden pasar por él.

  La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material, los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles y esto permite su movimiento.
 La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material y de la temperatura.
La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto , y su unidad es el S/m (siemens por metro) o Ω^-1·m^-1. Usualmente la magnitud de la conductividad (σ) es la proporcionalidad entre el campo eléctrico y la densidad de corriente de conducción

    9-Conductividad Térmica:

    La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor. En otras palabras la conductividad térmica es también la capacidad de una sustancia de transferir la energía cinética de sus moléculas a otras moléculas adyacentes o a sustancias con las que no está en contacto. En el Sistema Internacional de Unidades la conductividad térmica se mide en W/(K·m) (equivalente a J/(s·K·m) )
La conductividad térmica es una magnitud intensiva. Su magnitud inversa es la resistividad térmica, que es la capacidad de los materiales para oponerse al paso del calor. Para un material isótropo la conductividad térmica es un escalar (k en Estados Unidos) definido como:

. . .

otras propiedades  

 Propiedad higroscopicidad: es la capacidad de los materiales para absorber la humedad atmosférica.

Propiedades ópticas:
Los materiales pueden ser:
-Opacos: no dejan pasar la luz.
-Transparentes: dejan pasar la luz.
-Traslúcidos: dejan pasar parte de la luz.

Propiedades acústicas: Materiales transmisores o aislantes del sonido.
Propiedades eléctricas: Materiales conductores o dieléctricos
Propiedades térmicas: Materiales conductores o aislantes térmicos. Las propiedades térmicas determinan el comportamiento de los materiales frente al calor. 
Conductividad térmica: es la propiedad de los materiales de transmitir el calor, produciéndose, lógicamente una sensación de frío al tocarlos. Un material puede ser buen conductor térmico o malo.
Fusibilidad: facilidad con que un material puede fundirse.
Soldabilidad: facilidad de un material para poder soldarse consigo mismo o con otro material. Lógicamente los materiales con buena fusibilidad suelen tener buena soldabilidad.  

Propiedades magnéticas:
Materiales magnéticos. En física se denomina permeabilidad magnética a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a través de sí los campos magnéticos, la cual está dada por la relación entre la intensidad de campo magnético existente y la inducción magnética que aparece en el interior de dicho material.


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