Se pretende estudiar el comportamiento de una barra de acero de 80 mm de longitud y 10 mm de diámetro y para ello se somete dicha barra a un ensayo de tracción aplicando una carga de 80000 N que provoca un alargamiento elástico de 5 mm.
- Calcular la deformación unitaria. (1 punto)
- Calcular el módulo de elasticidad del acero de la barra. (1 punto)
- Describir en qué consiste y la finalidad del ensayo Charpy. (0.5 puntos)
a. La deformación unitaria la obtenemos a partir del alargamiento y la longitud inicial:
![\[ \epsilon=\frac{\Delta{L}}{L_0}=\frac{5mm}{80mm}=0.0625 \]](https://technoteacher.es/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-30ac7fb4a25e7399034affa875c0fb25_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
b. El módulo de elasticidad viene dado por la Ley de Hooke
![\[ E=\frac{\sigma}{\epsilon}=\frac{\frac{F}{S}}{\epsilon}=\frac{F}{S \cdot \epsilon}= \]](https://technoteacher.es/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-151126fb6c363f09522f5068650f209e_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ =\frac{F}{\frac{\pi \cdot d^2}{4}\cdot \epsilon}=\frac{4 \cdot F}{\pi \cdot d^2 \cdot \epsilon}= \]](https://technoteacher.es/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-2b4aba0dbb7f730f153ff4fedb803469_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ = \frac{4 \cdot 80000N}{\pi \cdot (10 \cdot 10^{-3}m)^2 \cdot \epsilon}= 16.3 \cdot 10^9 Pa \]](https://technoteacher.es/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-fc56f2d0b3a3cd38752dd655e8d62711_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
c. El ensayo Charpy (también conocido como ensayo de impacto Charpy) es una prueba estandarizada utilizada para determinar la resistencia al impacto o tenacidad de un material. Consiste en medir la energía absorbida por una probeta entallada cuando es fracturada por un único golpe de un péndulo.
Consiste en una probeta normalizada entallada en forma de V o U, que concentra los esfuerzo y asegura el lugar por donde va a romper la probeta. Un péndulo de masa conocida se deja caer, desde una altura conocida, sobre la probeta, colocada horizontalmente entre los apoyos, con la entalla en el lado opuesto al impacto. Una vez producida la fractura, se mide la altura que alcanza el péndulo tras el impacto.
La diferencia de alturas del péndulo nos permite calcular la energía absorbida en el impacto, que es la medida de la tenacidad del material, que es la principal finalidad del ensayo, aunque con él también se pueden comparar diferentes materiales o realizar un control de calidad.