Ley de Hooke

Los diagramas de esfuerzo-de-formación para la mayoría de los materiales de ingeniería exhiben una relación lineal entre el esfuerzo y la deformación unitaria dentro de la región elástica. Por consiguiente, un aumento en el esfuerzo causa un aumento proporcional en la deformación unitaria. Este hecho fue descubierto por Robert Hooke en 1676 en los resortes, y se conoce como ley de Hooke. Puede expresarse matemáticamente como:

Donde E: representa la constante de proporcionalidad (módulo de elasticidad o módulo de Young).

E tendrá unidades de esfuerzo, tales como lb/pulg2, klb/pulg2 o pascales. Como ejemplo Aquí, lp  35 klb/pulg2 y lp  0.0012 pulg/pulg, de modo que:

El límite de proporcionalidad para un tipo particular de acero depende de su contenido de aleación; sin embargo, la mayoría de los grados de acero, desde el acero rolado más suave hasta el acero de herramientas más duro, tienen aproximadamente el mismo módulo de elasticidad, que generalmente se acepta igual a Eac= 29klb/pulg2 o 200 GPa. Los materiales que son muy rígidos, como el acero, tienen valores grandes de E, mientras que los materiales esponjosos, como el hule vulcanizado, pueden tener valores bajos.

El módulo de elasticidad es una de las propiedades mecánicas más importantes usadas en el desarrollo de las ecuaciones presentadas en este texto. Por tanto, deberá siempre recordarse que E puede usarse sólo si un material tiene un comportamiento elástico lineal. También, si el esfuerzo en el material es mayor que el límite de proporcionalidad, el diagrama de esfuerzo deformación unitaria deja de ser una línea recta y la ecuación ya no es válida.

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