Los sólidos deformables son materiales que pueden cambiar de forma cuando se les somete a una fuerza externa. Este cambio de forma puede ser permanente o elástico, dependiendo de las propiedades del material y de la magnitud de la fuerza aplicada.
Comportamiento de la materia sólida ante diferentes deformaciones
Cuando se trata de cuerpos sólidos, las deformaciones pueden ser permanentes o elásticas. En el caso de las deformaciones permanentes, el cuerpo ha superado su punto de fluencia y se comporta de forma plástica. Esto significa que, después de cesar el esfuerzo de tracción, el cuerpo mantiene el alargamiento. Por otro lado, si las deformaciones no son permanentes, se dice que el cuerpo es elástico.
En un material elástico, la variación de energía interna está relacionada con la fuerza aplicada y la deformación sufrida. Cuando se aplica una fuerza externa sobre un sólido deformable, se genera una deformación en el material. Esta deformación puede ser una elongación, una compresión o una torsión, dependiendo del tipo de fuerza aplicada.
La energía interna de un sólido deformable está relacionada con la energía potencial elástica almacenada en el material debido a la deformación. Esta energía potencial elástica se calcula como el producto de la constante elástica del material y la deformación al cuadrado.
La constante elástica del material es una propiedad intrínseca del mismo y depende de la estructura molecular y de otras características del material. Por ejemplo, en un resorte, la constante elástica está relacionada con la rigidez del material y determina la facilidad con la que se deforma.
Variación de energía interna en un sólido deformable
La variación de energía interna en un sólido deformable se calcula como la diferencia entre la energía interna final y la energía interna inicial. Si la deformación es elástica, es decir, si el cuerpo vuelve a su forma original una vez que cesa la fuerza aplicada, la variación de energía interna es igual a cero.
En el caso de una deformación permanente, la variación de energía interna no es igual a cero. Esto se debe a que parte de la energía potencial elástica se convierte en energía interna debido a la deformación permanente del material. Esta energía interna adicional se libera en forma de calor y se disipa en el entorno.
Es importante destacar que la variación de energía interna en un sólido deformable está relacionada con la conservación de la energía. Según el principio de conservación de la energía, la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. En el caso de un sólido deformable, la energía potencial elástica se transforma en energía interna y se disipa en forma de calor.
- ¿Qué es un sólido deformable?
- ¿Qué es una deformación permanente?
- ¿Qué es una deformación elástica?
- ¿Qué es la energía interna de un sólido deformable?
Un sólido deformable es un material que puede cambiar de forma cuando se le aplica una fuerza externa.
Una deformación permanente es aquella en la que el cuerpo no vuelve a su forma original después de cesar la fuerza aplicada.
Una deformación elástica es aquella en la que el cuerpo vuelve a su forma original una vez que cesa la fuerza aplicada.
La energía interna de un sólido deformable es la energía potencial elástica almacenada en el material debido a la deformación.
En un sólido deformable la variación de energía interna está relacionada con la deformación sufrida por el material. Si la deformación es elástica, la variación de energía interna es igual a cero. Sin embargo, si la deformación es permanente, parte de la energía potencial elástica se convierte en energía interna y se disipa en forma de calor. Este fenómeno es consecuencia de la conservación de la energía y muestra cómo los sólidos deformables pueden almacenar y liberar energía durante el proceso de deformación.