DE LA
MATERIA
Escala
El término escala, que
proviene del latín scala, tiene diversos usos: se trata, por ejemplo, de
la sucesión ordenada de valores de una misma cualidad, como se aprecia en
la oración “En la escala de colores, el naranja se encuentra más cerca del
rojo que del verde”.
La escala es, por otra parte, una línea
recta que, dividida en partes iguales, permite representar metros,
kilómetros u otra unidad de medida. Estas herramientas son utilizadas para
dibujar distancias y dimensiones de manera proporcional en un plano o mapa.
Si, de acuerdo a la escala de un mapa, un centímetro equivale a diez kilómetros
reales, una distancia de 100 kilómetros deberá estar representada por 10
centímetros.
Escala también es la proporción o tamaño en
que se desarrolla una idea o un proyecto: “Debemos
realizar una inversión a gran escala para llevar el agua corriente a todos los
pueblos del noroeste”.
En la física, la escala es
una graduación utilizada en diversos instrumentos para
posibilitar la medición de una magnitud. La escala de Richter y
la escala de Mercalli, por ejemplo, permiten clasificar la magnitud
de un terremoto o sismo.
Se conoce como escala
musical a los sonidos consecutivos que se suceden de forma
regular, ya sea en sentido ascendente o descendente, y que están relacionados a
un único tono que es el que da nombre a la escala. La sucesión de los sonidos
se concreta de acuerdo a las leyes de la tonalidad.
Las escalas musicales tienen
varias propiedad, siendo el modo su característica más
evidente: las dos posibilidades son mayor y menor, y esto afecta
considerablemente su estructura y las relaciones que existen entre las notas
que las integran. Escribir una melodía en do mayor nos indica
que podremos disponer de las notas del do al si en
su estado natural (que en un piano son representadas por las
teclas blancas), salvo que queramos modular a otra tonalidad a lo largo de la
pieza, sea momentánea o definitivamente.
LA OBSERVACIÓN EXPERIMENTAL
También llamada estudio de intervención o estudio experimental, es un análisis
prospectivo, el cual se caracteriza por la manipulación indirecta, superficial
de un factor de estudio por el investigador. Esta observación es estudiada y
dividida por los casos sujetos en 2 grupos llamados control y experimentación.
La características de la aleatorización no es imprescindible en el estudio
experimental, llamándose entonces estudio cuasi experimental
La observación de hechos
consiste en seleccionar hechos e
intentar explicarlos y comprenderlos a través de la observación.
La creación de hipótesis
son las suposiciones razonadas
obtenidas a partir de los datos observados. Las explicaciones de los hechos no se encuentran
a la vista; es necesario imaginarlas, suponerlas, antes de descubrirlas.
La explicación de sistemas matemáticos
a la hipótesis obtenida se le
aplicaba un planteamiento para poder dar más sentido a la
hipótesis obtenida. Había dos formas comprobar los sistemas matemáticos:
Compara que los hechos observados quedan explicados por las hipótesis, al
introducir en la comparación conclusiones lógicas.
La experimentación
al contrastar las consecuencias
de las hipótesis con lo que ocurre en la realidad se pueden plantear tres
posibilidades:
– La experimentación confirma la hipótesis: los hechos obtenidos se dan en la realidad por lo tanto se verifican las hipótesis (porque los hechos salen de las hipótesis)
– La experimentación refuta esos hechos: los hechos no tienen sentido respecto a la realidad por lo tanto se anulan las hipótesis.
– Las consecuencias de las hipótesis no pueden obtenerse directamente ni indirectamente, por carecer de medios técnicos.
– La experimentación confirma la hipótesis: los hechos obtenidos se dan en la realidad por lo tanto se verifican las hipótesis (porque los hechos salen de las hipótesis)
– La experimentación refuta esos hechos: los hechos no tienen sentido respecto a la realidad por lo tanto se anulan las hipótesis.
– Las consecuencias de las hipótesis no pueden obtenerse directamente ni indirectamente, por carecer de medios técnicos.
ENSAYO DE
LOS MATERIALES
Se denomina ensayo de
materiales a toda prueba cuyo fin es determinar las propiedades
mecánicas de un material.
Los ensayos de materiales pueden
ser de dos tipos, ensayos destructivos y ensayos
no destructivos. Estos últimos permiten realizar la inspección sin perjudicar
el posterior empleo del producto, por lo que permiten inspeccionar la totalidad
de la producción si fuera necesario.
ENSAYO CUALITATIVO Y
CUANTITATIVO
Ensayos no destructivos
Entre los ensayos no destructivos
se encuentran los siguientes:
Ensayo de dureza
En
algunos casos no se considera como ensayo no destructivo, especialmente cuando
puede comprometer la resistencia de la pieza a cargas estáticas o a fatiga
Ensayos por liquidos penetrantes
La inspección
por líquidos penetrantes es un
tipo de ensayo no destructivo que se utiliza para detectar e
identificar discontinuidades presentes en la superficie de los materiales examinados. Generalmente se
emplea en aleaciones no ferrosas,
aunque también se puede utilizar para la inspección de materiales ferrosos
cuando la inspección por
partículas magnéticas es difícil
de aplicar.
Ensayos de fugas
Detección acústica, detectores
específicos de gases, cronografos, detección de flujo, espectrometria de masa,
manometro, ensayos de burbujas, etc.
Ensayos destructivos
Son pruebas que se les hacen a
algunos materiales como el acero por ejemplo. Algunas de ellas son ensayo de
tensión, flexión, compresión, etc. Se les llama destructivos porque deforman al
material.
Ensayo de comprensión
Es la resultante de las tensiones o presiones que
existen dentro de un sólido deformable o medio continuo,
caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un
acortamiento del cuerpo en determinada dirección (coeficiente de Poisson).
Ensayo de cizallamiento
Es aquella que, fijado un
plano, actúa tangente al mismo. Se suele representar con la letra griega tau . En piezas
prismáticas, las tensiones cortantes aparecen en caso de aplicación de un esfuerzo cortante o bien de un momento torsor.
En piezas alargadas, como vigas y pilares,
el plano de referencia suele ser un paralelo a la sección transversal (i.e.,
uno perpendicular al eje longitudinal). A diferencia del esfuerzo normal, es
más difícil de apreciar en las vigas ya que su efecto es menos evidente.
Ensayo de flexión
En ingeniería se denomina flexión al
tipo de deformación que presenta un elemento estructural alargado en una dirección
perpendicular a su eje longitudinal. El
término "alargado" se aplica cuando una dimensión es dominante frente
a las otras. Un caso típico son las vigas, las que están diseñadas para trabajar, principalmente, por
flexión. Igualmente, el concepto de flexión se extiende a elementos
estructurales superficiales como placas o láminas.
Ensayo de torsión
Es la
solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje
longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como
pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre
las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.
La
torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje
de la pieza deja de estar contenida en el plano formado inicialmente por las
dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de
él (ver torsión geométrica).
Ensayo de resiliencia
Se llama resiliencia de un material a la energía de
deformación (por
unidad de volumen) que puede ser recuperada de un cuerpo deformado cuando cesa
el esfuerzo que causa la deformación. La resiliencia es igual al trabajo externo realizado para
deformar un material hasta su límite elástico:
Ensayo de fatiga de materiales
Fatiga de
materiales se refiere a un
fenómeno por el cual la rotura de los materiales bajo cargas dinámicas cíclicas
se produce más fácilmente que con cargas estáticas. Aunque es un fenómeno que,
sin definición formal, era reconocido desde la antigüedad, este comportamiento
no fue de interés real hasta la Revolución Industrial, cuando, a mediados del
siglo XIX se comenzaron a producir las fuerzas necesarias para provocar la
rotura de los materiales con cargas dinámicas muy inferiores a las necesarias
en el caso estático; y a desarrollar métodos de cálculo para el diseño de
piezas confiables. Este no es el caso de materiales de aparición reciente, para
los que es necesaria la fabricación y el ensayo de prototipos.
Denominado ciclo
de carga repetida, los máximos y mínimos son asimétricos con respecto al
nivel cero de carga.
Aleatorio: el nivel
de tensión puede variar al azar en amplitud y frecuencia.
Ensayo de fluencia en
caliente
Los
materiales son a menudo expuestos en servicio a temperatura se levadas y
tensiones mecánicas estáticas (por ejemplo, rotores en turbinas de gases y en
generadores de vapor que experimentan fuerzas centrifugas, y en tuberías de
vapor de alta presión). En estas circunstancias, la deformación se denomina
fluencia en caliente, la cual se define como la deformación permanente y dependiendo
del tiempo de los materiales cuando son sometidos a una tensión constante;
normalmente es un fenómeno no deseable que a menudo es el factor que limita el
tiempo de servicio de una pieza. Se produce en todo tipo de materiales; en los
metales es importante solamente a temperaturas superiores a
0,4Tm(Tm=
temperatura absoluta de fusión).
Ensayo de plegado libre
Se realiza sobre las probetas que fueron sometidas a flexión.
En la máquina de ensayo Baldwin se realizó la primera etapa de plegado hasta un ángulo superior a 90º y luego sometido a una prensa y se terminó en un plegado con forma de “U”.
Si ambas probetas no presenta grietas y resquebrajaduras a simple vista, (SAE 1015 y SAE 1045) son aptos para hacer plegados.
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