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ELASTICIDAD (de los materiales) - Definición - Significado

02/11/2010

Propiedad en virtud de la cual un cuerpo se deforma de manera proporcional a la carga aplicada y recupera su forma original una vez ha cesado la acción de la carga. Un cuerpo se denomina perfectamente elástico si no experimenta deformaciones permanentes, es decir, siempre recupera su figura inicial; por el contrario, un cuerpo se dice que es perfectamente plástico si sufre deformaciones permanentes, de modo que mantiene a lo largo del tiempo la nueva configuración adquirida.
En la técnica se aprovechan tanto los materiales elásticos como los plásticos. Por ejemplo, las chapas de la carrocería han de mantener la forma deseada después de la estampación, por lo que deberán ser plásticas. En cambio, los muelles de las suspensiones deben volver a su posición inicial, por lo que tienen que ser perfectamente elásticos.
En realidad, la elasticidad y la plasticidad coexisten, ya que todos los materiales se caracterizan por un comportamiento elástico, hasta cierto punto, denominado límite elástico (esfuerzo máximo, generalmente expresado en kg/mm2, al que puede someterse un material sin que se produzcan deformaciones permanentes), y luego se comportan de forma plástica durante un intervalo determinado hasta la rotura.
Antes de volverse plástico, el comportamiento de un material se determina por la ley de Hooke, que expresa la proporcionalidad directa entre los esfuerzos y las deformaciones (alargamientos) de una varilla de muestra (probeta) sometida a tracción.


Para un mismo límite elástico, 2 materiales sometidos al mismo esfuerzo pueden alargarse de forma distinta. La relación entre el esfuerzo y la deformación se denomina módulo de elasticidad. Para el acero vale 21.000 kg/mm2; para las aleaciones de aluminio 7.000 kg/mm2, y para las de magnesio 4.000 kg/mm2. Esto significa que un acero que está sometido a un esfuerzo de tracción de 21 kg/mm2 se alarga (pero luego vuelve a cero) 1 mm por cada metro de longitud.
Cuanto mayor es el módulo de elasticidad, menor es la deformación que se produce al aplicar una carga determinada. Contrariamente a lo que pueda parecer, los materiales empleados para los muelles poseen un módulo de elasticidad elevado, es decir, soportan esfuerzos bastante considerables antes de deformarse.
Sin embargo, para obtener las elevadas deformaciones que se requieren para los muelles, se recurre a formas especiales (en hélice, de ballesta, de lámina) que, por medio de una solicitación a torsión o ñexión (en lugar de por tracción), permiten reducir el peso del material empleado y las dimensiones del muelle. Evidentemente, cuanto mayor es el límite elástico, más elevada es la carga que puede soportar el muelle antes de deformarse plásticamente.
Por todo lo dicho, parece evidente que, según la forma que se da a una pieza mecánica, es posible obtener efecto opuesto, es decir, el de reducir las deformaciones elásticas para una misma cantidad de material. Es lo que se hace, por ejemplo, con las bielas, en las que, junto a un material de elevado límite elástico, se estudian formas particulares (en H) que posean la característica de limitar las flexiones sin aumentar demasiado el peso.

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