En este objeto de aprendizaje se introducirá el concepto de esfuerzo cortante y su implicación en el análisis de estructuras o piezas mecánicas de la ingeniería.

Estrategia

 

 

Concepto de esfuerzo

Esfuerzo cortante

El esfuerzo cortante es el que ocurre cuando se aplican fuerzas de forma transversal al elemento. Este tipo de esfuerzo es característico de elementos como pasadores, remaches y pernos, los cuales sujetan elementos en tensión. El par de elementos sujetos por el perno aplican una fuerza, cada uno en dirección contraria, de la misma magnitud por la sección transversal del elemento, a este tipo de fuerza se le llama cortante.

p

La fuerza cortante se define como:

donde A es el �rea de la secci�n transversal donde se aplica la fuerza cortante y V la fuerza aplicada de manera cortante.

Obviamente las unidades del esfuerzo cortante son las mismas (Pa). El esfuerzo cortante es llamado así porque puede llegar a fracturar el área transversal de la pieza considerada.

Otra forma del esfuerzo cortante y de la deformación cortante, la podemos observar en un elemento cúbico sujeto a fuerzas tangentes a una cara del elemento, las cuales causan que el esfuerzo deforme al elemento. Al aplicar una fuerza cortante sobre las caras del elemento, éste reaccionará con una deformación caracterizada por una inclinación de las caras transversales en la dirección del esfuerzo cortante; deformación medible en forma de ángulo (en radianes), como aparece en la siguiente animación:

Con respecto a la direcci�n de los ejes coordenados, el esfuerzo cortante positivo deviene en una deformaci�n que cierra el �ngulo entre las caras (negativa) y un esfuerzo cortante negativo se caracteriza por una deformaci�n con �ngulo entre las caras, el cual se incrementa (positiva).