Calculadora de tensión, deformación y módulo de Young
Tensión, deformación y módulo de Young de una probeta a tracción.
Rellena los campos y el resultado aparecerá aquí automáticamente.
Calcula tensión axial de ingeniería F/A, módulo medido E=FL/(AΔL) o cambio de longitud ΔL=FL/(AE). Fuerza y ΔL positivos indican tracción; negativos, compresión. En el modo de tensión pueden omitirse longitud y cambio medido o dejarlos a cero: se presenta solo F/A. El módulo se estima únicamente con fuerza y cambio no nulos y del mismo signo.
Cómo funciona
Fórmula y lógica
σ=F/A en MPa, ε=ΔL/L, E=FL/(AΔL) y ΔL=FL/(AE). El módulo medido corresponde al tramo lineal del ensayo axial, no automáticamente a todo el intervalo hasta la fluencia.
Ejemplo
10 kN sobre 100 mm² dan 100 MPa, y 0,5 mm de estiramiento en un metro dan un módulo de 200 GPa: acero.
Campos y unidades
- Qué hallar — opción de la lista
- Fuerza axial — N
- Área de la sección — mm²
- Longitud inicial — mm
- Alargamiento — mm
- Módulo de Young — MPa
Cómo se usa
- — Elige qué despejar: tensión, módulo o alargamiento.
- — Introduce la fuerza en newtons y la sección en milímetros cuadrados.
- — Calcula tensión axial de ingeniería F/A, módulo medido E=FL/(AΔL) o cambio de longitud ΔL=FL/(AE). Fuerza y ΔL positivos indican tracción; negativos, compresión. En el modo de tensión pueden omitirse longitud y cambio medido o dejarlos a cero: se presenta solo F/A. El módulo se estima únicamente con fuerza y cambio no nulos y del mismo signo.
- — Deformación uniaxial pequeña y relación lineal σ=Eε con E positivo. Se mantienen constantes sección inicial, temperatura y propiedades. El límite lineal no tiene por qué coincidir con la fluencia; aquí no se determina ninguno ni la resistencia de la pieza.
Método y limitaciones
- Método de cálculo
- Fórmula y lógica
- Fuente de datos o norma
- OpenStax: tensión y deformación axial lineal
- Limitación
- Deformación uniaxial pequeña y relación lineal σ=Eε con E positivo. Se mantienen constantes sección inicial, temperatura y propiedades. El límite lineal no tiene por qué coincidir con la fluencia; aquí no se determina ninguno ni la resistencia de la pieza.
FAQ
¿En qué se diferencia el módulo de Young de la rigidez de un muelle?
La rigidez de la pieza depende de su geometría: en una barra uniforme k=EA/L. E caracteriza el material bajo condiciones dadas, pero puede variar con temperatura, dirección, composición y ensayo. No es automáticamente idéntico para todas las probetas.
¿Por qué los newtons por mm² salen directamente en megapascales?
Porque un pascal es un newton por metro cuadrado, y un milímetro cuadrado es un millón de veces menor. Las unidades coinciden exactamente, así que no hay que convertir nada.
¿Hasta qué carga vale esto?
Deformación uniaxial pequeña y relación lineal σ=Eε con E positivo. Se mantienen constantes sección inicial, temperatura y propiedades. El límite lineal no tiene por qué coincidir con la fluencia; aquí no se determina ninguno ni la resistencia de la pieza.
¿Vale para compresión?
En muchos metales el módulo a compresión es prácticamente el mismo y las fórmulas coinciden. El hormigón, la fundición y los materiales compuestos se comportan de forma distinta a tracción y a compresión, así que el resultado no puede trasladarse.