Cuando las fuerzas deformantes actúan sobre un objeto, pueden cambiar su forma. La principal diferencia entre esfuerzo y deformación es que el esfuerzo mide la fuerza de deformación por unidad de área del objeto, mientras que la deformación mide el cambio relativo de longitud causado por una fuerza de deformación.
¿Qué es el esfuerzo?
Siempre que una fuerza intenta deformar un objeto, se dice que el objeto está en tensión. La tensión o esfuerzo se define como la fuerza deformación por unidad de área del objeto.
Como podemos resolver cualquier fuerza que actúa sobre un objeto en direcciones paralelas y perpendiculares a la superficie, definimos el esfuerzo normal como igual a la fuerza perpendicular a la superficie por unidad de área.
De manera similar, definimos el esfuerzo cortante como la fuerza paralela a la superficie por unidad de área. Si la fuerza que actúa sobre una superficie es “F” y el área de la superficie es “A”, entonces la tensión viene dada por:
El esfuerzo tiene las mismas dimensiones que la presión, por lo que las unidades utilizadas para medir la tensión también son N/m 2 o Pa (1 Pa = 1 N/m2).
Cuando actúan fuerzas para estirar el material, el esfuerzo se llama esfuerzo de tracción. Cuando las fuerzas intentan comprimir un material, la tensión se llama esfuerzo de compresión.
¿Qué es la deformación?
La deformación mide la cantidad de deformación relativa causada por una fuerza que actúa sobre un objeto. Por simplicidad, sólo consideramos la deformación normal causada por tensión normal.
Supongamos que la longitud original del objeto es lo y debido a la deformación la longitud cambia a l1. El cambio de longitud es:
Mientras a deformación seria:
Dado que el alargamiento viene dado por una fracción en la que el numerador y el denominador tienen unidades de longitud, el alargamiento en sí no tiene unidades, es decir h. es una cantidad adimensional”. Es común que las deformaciones se expresen como porcentaje.
Diferencias entre Esfuerzo – Deformación
Esfuerzo | Deformación |
---|---|
El trabajo proporciona la fuerza que actúa por unidad de área de un objeto. | La deformación proporciona un cambio relativo de longitud debido a las fuerzas de deformación. |
El esfuerzo se mide en pascales (Pa). | La deformación no tiene unidades; Esto es sólo una proporción. |