ELASTICIDAD

La elasticidad es una rama importante de la física que estudia cómo los materiales responden a la aplicación de fuerzas externas y cómo se deforman y recuperan su forma original cuando estas fuerzas se retiran.
El concepto central en la elasticidad es el de la deformación. Cuando se aplica una fuerza a un material, este puede deformarse, es decir, cambiar su forma o tamaño. La deformación puede ser elástica o plástica. En una deformación elástica, el material se deforma temporalmente bajo la acción de la fuerza aplicada, pero una vez que se retira la fuerza, el material vuelve a su forma original. Por otro lado, en una deformación plástica, el material experimenta un cambio permanente en su forma incluso después de retirar la fuerza.
En la práctica, los ingenieros y científicos estudian el comportamiento elástico de los materiales mediante la realización de pruebas de tensión y compresión, donde se aplican fuerzas controladas al material y se registran las deformaciones resultantes. Estos datos se utilizan para determinar propiedades importantes del material, como su módulo de elasticidad, resistencia a la tracción, resistencia a la compresión, entre otros.
Cuerpos no Deformables
También denominado cuerpos rígidos, son aquellos objetos cuya forma no cambia cuando se les aplica una fuerza externa. En la práctica, ningún objeto es completamente rígido, pero en el análisis, se puede considerar como tal si la deformación es despreciable.
Cuerpos Deformables
Son aquellos objetos cuya forma puede cambiar bajo la influencia de fuerzas externas. Esto significa que pueden estirarse, comprimirse, doblarse o torcerse sin romperse.
La relación entre la fuerza aplicada y la deformación resultante se describe mediante leyes de comportamiento como la ley de Hooke.
Los cuerpos deformables se clasifican en:
Cuerpos Elásticos
Los cuerpos elásticos son aquellos que, bajo la influencia de una fuerza externa, se deforman, pero tienen la característica de volver a su forma natural. Estos cuerpos tienen un punto límite de deformación, mientras no se pase ese límite el cuerpo volverá a tomar la forma inicial.
Cuerpos Plásticos
Los cuerpos plásticos son aquellos que, cuando se le aplica una fuerza externa y se le retira, experimentan una deformación permanente, y no pueden volver completamente a su forma inicial y sufre un cambio permanente.
ESFUERZO (s)
Se define el esfuerzo como la acción de una fuerza externa perpendicular actuando sobre una superficie de área. El esfuerzo puede ser de tensión o de compresión. Un esfuerzo de tensión es aquel donde la fuerza va en contra del centro de masa del cuerpo. Un esfuerzo de compresión es aquel donde la fuerza va hacia el centro de masa del cuerpo.
\( s = \frac {F}{A} \)
\(F\) : Fuerza ejercida sobre el área
\(A\) : Área transversal
Deformación Unitaria (e)
Se define a la deformación unitaria como el cambio de longitud, por unidad de longitud, debido a una fuerza normal sobre un material.
\( e = \frac {\Delta l}{L} \)
\(\Delta l\) : Variación de la longitud
\(L\) : Longitud Natural
Un módulo elástico es un tipo de constante elástica que relaciona una medida relacionada con la tensión y una medida relacionada con la deformación.

Los 3 tipos de módulos elásticos son:
- MÓDULO DE YOUNG
- MÓDULO ELÁSTICO TRANSVERSAL
- MÓDULO VOLUMÉTRICO
Módulo de Young (Y)
Llamado también módulo de elasticidad longitudinal , es el cociente entre el esfuerzo y la deformación unitaria. Se refiere al comportamiento de un material elástico en función de la fuerza que se le aplique y el consiguiente aumento o disminución de la longitud del cuerpo.
\( Y = \frac {F .\Delta l}{A . L} = \frac {s} {e} \)
\(F\) : Fuerza normal sobre el área
\(A\) : Área transversal
\(\Delta l\) : Variación de la longitud
\(L\) : Longitud Natural
\(s\) : Esfuerzo
\(e\) : Deformación unitaria
Módulo Elástico Transversal (S)
También llamado módulo de cizalladura, es una constante de cada material elástico que caracteriza la deformación que sufre el material cuando se somete un esfuerzo de corte, es decir, aplicado en dirección tangente a la superficie donde se actúa.
\( S = \frac {\vec{F}_S . L}{A . \Delta X} \)
\(\vec {F}_S\) : Fuerza tangente sobre el área
\(L\) : Longitud normal a la fuerza
\(A\) : Área transversal
\(\Delta X\) : Deslizamiento
Módulo de Compresibilidad (B)
También llamado módulo volumétrico, está asociado con los cambios de volumen que experimenta un material bajo la acción de esfuerzos (generalmente compresores) que actúan perpendicularmente a su superficie. No implica cambio de forma, tan solo de volumen.
\( B = \frac {F . V}{A . \Delta V} \)
\(F\) : Fuerza normal sobre el área
\(V\) : Volumen natural
\(A\) : Área transversal
\(\Delta V\) : Variación de volumen