LEMNISCATA
Matemàtiques
Les propietats mecàniques dels materials descriuen el seu comportament quan se sotmeten a forces o càrregues externes. Aquestes propietats determinen com un material respon a tensions, deformacions i altres forces aplicades. A continuació, es detallen les principals propietats mecàniques:
La resistència d’un material és la seva capacitat per suportar forces sense trencar-se o deformar-se excessivament. Es classifica en diferents tipus:
És la capacitat d’un material de deformar-se plàsticament abans de trencar-se, és a dir, com de bé es pot estirar en fils o làmines. Els materials molt dúctils, com el coure o l’alumini, poden suportar grans deformacions sense trencar-se.
És la propietat oposada a la ductilitat. Un material fràgil no suporta grans deformacions plàstiques i es trenca fàcilment quan se sotmet a una força (per exemple, el vidre o la ceràmica).
És la capacitat d’un material de recuperar la seva forma original després d’haver estat deformat per una força externa, sempre que la força no superi el límit elàstic. Un exemple clar és la goma, que pot estirar-se i tornar a la seva forma original.
És la capacitat d’un material de deformar-se de manera permanent quan se li aplica una força més enllà del seu límit elàstic. Materials com el fang o els metalls poden deformar-se permanentment si s’aplica una força suficient.
La duresa és la resistència d’un material a ser ratllat o penetrat. Materials com els metalls durs o els ceràmics tenen una gran duresa. Es mesura habitualment amb l’escala de Mohs (per als minerals) o mitjançant proves de penetració com les proves Brinell, Rockwell o Vickers.
La tenacitat és la capacitat d’un material per absorbir energia i deformar-se abans de trencar-se. Un material tenac, com l’acer, pot suportar grans impactes sense fracturar-se. És una combinació de resistència i ductilitat.
És la resistència d’un material a la deformació quan se li aplica una força. Un material rígid, com el formigó o la fusta, no es deforma fàcilment sota càrrega.
És la resistència d’un material davant la fallada quan està sotmès a càrregues repetides o cicles de càrrega i descàrrega. Amb el temps, materials que suporten cicles repetits de força poden desenvolupar esquerdes i, finalment, trencar-se.
És la deformació lenta i progressiva d’un material sota una càrrega constant durant un llarg període de temps. És especialment important en materials sotmesos a altes temperatures, com els metalls utilitzats en turbines o reactors.
És la capacitat d’un material per emmagatzemar energia elàstica quan es deforma i recuperar-la quan s’allibera la càrrega. Els materials resilients, com les molles o els materials elàstics, tornen ràpidament a la seva forma original.
És una mesura de la rigidesa d’un material. Relaciona l’estrès (força per unitat d’àrea) amb la deformació (canvi en longitud) en el rang elàstic. Un material amb un mòdul de Young elevat, com l’acer, és més rígid.