Calculadora de esfuerzo y deformación
Calculá el esfuerzo, la deformación unitaria y el módulo de Young a partir de la fuerza, el área y el alargamiento de una probeta.
Cómo funciona
Fuerza y área
Con estos dos datos ya obtenés el esfuerzo (σ), en MPa.
Sumá longitud y alargamiento
Si los cargás, también calculamos la deformación unitaria (ε) y el módulo de Young (E).
Listo
Los resultados aparecen al instante, con su unidad correcta.
Esfuerzo, deformación y módulo de Young
Cuando aplicás una fuerza a una probeta o elemento estructural, dos magnitudes describen cómo responde el material: el esfuerzo (o tensión), que relaciona la fuerza con el área sobre la que actúa, y la deformación unitaria, que mide cuánto se estira en proporción a su longitud original.
σ = F / AEl esfuerzo se mide en pascales (Pa) o, más habitualmente en ingeniería, en megapascales (MPa) — convenientemente, si ingresás la fuerza en Newtons y el área en mm², el resultado ya te da directamente en MPa.
ε = ΔL / L₀La deformación unitaria es adimensional (mm sobre mm), aunque suele expresarse como porcentaje. Relacionando ambas magnitudes se obtiene el módulo de Young, que indica la rigidez del material dentro de su rango elástico:
E = σ / εCuanto mayor el módulo de Young, más rígido es el material — necesita más esfuerzo para producir la misma deformación. Esta relación (conocida como Ley de Hooke) solo es válida mientras el material no supere su límite elástico.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula del esfuerzo (tensión)?
σ = F / A, donde F es la fuerza aplicada en Newtons y A es el área de la sección transversal en mm². El resultado da directamente en MPa (megapascales), ya que 1 N/mm² equivale a 1 MPa.
¿Cómo se calcula la deformación unitaria?
ε = ΔL / L₀, donde ΔL es el alargamiento (la diferencia entre la longitud final e inicial) y L₀ es la longitud original. Es un valor adimensional, que también se puede expresar como porcentaje.
¿Qué es el módulo de Young y cómo se obtiene?
El módulo de Young (E) mide la rigidez de un material: cuánto esfuerzo se necesita para producir una deformación dada. Se calcula como E = σ / ε, y suele expresarse en GPa. Por ejemplo, el acero tiene un módulo de Young de aproximadamente 200 GPa.
¿Esta calculadora aplica solo dentro del rango elástico?
Sí. La relación E = σ/ε (Ley de Hooke) solo es válida mientras el material se comporta elásticamente, es decir, antes de alcanzar su límite de fluencia. Más allá de ese punto, la deformación deja de ser proporcional al esfuerzo.