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Manual del residente traumatologa COT 2

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en tensión a lo largo del eje axial de un cilindro, éste incrementa su 
longitud y reduce su diámetro.
• Compresión: una carga en compresión aplicada a un cilindro, disminuirá su longitud e incrementará el diámetro.
• Flexión: cuando la carga es más efectiva si se aplica en el borde final libre de una barra; la superficie superior 
se estira y sufre una tensión de elongación, mientras que la superficie inferior sufre compresión.
• Torsión: la aplicación de una carga en torsión sobre un cilindro conllevará una deformación en hélice; y sobre el 
hueso la clásica fractura espiroidea.
Una deformación es el cambio de dimensión (tamaño), de forma o de ambos. La deformación, cuando es elástica, 
se puede recuperar, haciendo que el tamaño y forma después de que la fuerza desaparezca y la estructura 
 retorna a su estado natural. La piel se deforma  durante el movimiento, pero normalmente esta deformidad es 
recuperable. Cuando sobre una estructura se aplica una solicitación resultará una deformación sobre ella. A su 
vez, la carga se resiste por la propia estructura y se crean cambios internos que cuando se normalizan se llaman 
tensiones.
Una tracción pura es un estado poco frecuente de la tensión. Se ha dicho que tal vez una araña pendiendo de un 
hilo puede ser un buen ejemplo, pero si sopla un poco de aire estará también sometida a flexión. La situación más 
común es la flexión y esto es un estado constante en el cuerpo humano: el antebrazo cuando apoya sobre la 
mano, o una placa de osteosíntesis colocada en un hueso, etc.
El ejemplo más sencillo para comprender este concepto es pensar en una viga de un material linealmente 
elástico, homogéneo e isotrópico con una sección inicialmente plana. Si doblamos la barra aplicando una fuerza 
por cada extremo veremos que la superficie superior se acorta y la inferior se alarga viendo que la distribución de 
la sección también sufre nuevas tensiones. En el punto medio no hay tensión, el material ni se alarga ni se 
contrae. A esta línea se llama el eje neutro. El eje neutro tiene que atravesar el centroide de la sección (figura 5).
Este ejemplo tan sencillo puede ser extrapolado a estructuras más complejas propias de la naturaleza o de la 
cirugía. La rama de un árbol también está sometida a los principios de la flexión o cuando cargamos un hueso 
fracturado con un clavo intramedular o una placa, o una prótesis de cadera (figura 5).
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La relación entre el cambio de solicitación y el de tensión se llama módulo de elasticidad (kg/mm 2 ).
La acción de una fuerza sobre el valor crítico de plasticidad dará lugar a una deformación permanente o plástica. 
La ductilidad es la capacidad que presentan ciertos materiales para deformarse plásticamente antes de 
romperse. Si apretamos con fuerza una pelota de tenis, al cesar la fuerza volverá a su forma y tamaño originales. 
Por el contrario, si apretamos con la misma fuerza una pelota del mismo tamaño de plástico dejaremos un 
hundimiento que no se recuperará por sí mismo.
La deformación se denomina elástica si al eliminar la carga el sólido recupera su forma original. Llegado un 
momento, la fijación se sobrecarga iniciándose el rango de plasticidad. Si la carga se retira después de llegar al 
rango de plasticidad, permanece una deformación residual. El punto en el que comienza el comportamiento 
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plástico se denomina límite de elasticidad, que es el punto de máxima carga que puede sufrir un material sin 
deformaciones permanentes. La energía de deformación que absorbe un material hasta llegar al límite elástico y, 
por lo tanto reversible, se conoce como módulo de resistencia.
La relación entre la tensión y la deformación viene representada por una curva característica, la curva de tensión–
deformación (figura 6), que establece el índice entre la fuerza que actúa sobre un material y su deformación. De la 
curva podemos extraer muchos datos de interés como son la pendiente o ángulo de inclinación de la deformación 
lineal inicial o módulo elástico y la energía de deformación por unidad de volumen que es la energía necesaria 
para deformar un material y se representa por el área delimitada por la propia curva. La energía de deformación 
necesaria para que se produzca la rotura del material se llama tenacidad.
Según el tipo de material la curva tensión deformación será diferente, pero inicialmente la tensión será 
proporcional a la deformación, constituyendo la región de deformación lineal o región elástica. El ángulo de 
inclinación de la recta o pendiente también se conoce como módulo de elasticidad. A partir de un punto, la 
regresión deja de ser lineal, es el límite elástico o proporcional (yield point en inglés) y comienza la deformación 
plástica. El límite de fluencia (yield point) es la tensión por encima de la cual el material empieza a fluir. En general 
el límite elástico y el de fluencia se consideran un valor único. Al aumentar la tensión aumenta también la 
deformación pero no de forma proporcional alcanzando el pico de carga máxima, a partir del cual empieza a 
descender la tensión mientras que el material continúa deformándose hasta llegar al punto de rotura (figura 6). 
Éste es un modelo general, dependiendo del tipo de material o de la estructura que se analice, el comportamiento 
de la curva es muy diferente.
El módulo elástico, o módulo de Young, define esencialmente la rigidez de un material, y se halla dividiendo el 
esfuerzo aplicado al material por la tracción resultante. De hecho podemos distinguir entre rigidez axial (la relación 
entre la carga axial aplicada a un elemento y el alargamiento que experimenta) la rigidez a flexión (relación entre 
el momento de flexión aplicado a un elemento y la deflexión que experimenta) y la rigidez a torsión (o relación 
entre el momento de torsión aplicado a un elemento y el giro total que experimenta) (figura 7). La flexibilidad es el 
término contrario a la rigidez.
Módulo de elasticidad: es el índice de tensión dividido por la deformación.
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El porcentaje se obtiene multiplicando el cambio de longitud relativa por 100.
La resistencia es la cantidad de trabajo requerido para romper el material. Un material puede ser flexible y 
resistente (por ejemplo la goma, o el hueso de los niños) o rígido pero quebradizo (por ejemplo el cristal, o el 
hueso de los ancianos) si el material no puede absorber mucha deformación sin romperse (figura 7). La resistencia 
de un material es la fuerza máxima que puede soportar un material antes de romperse. En los materiales frágiles 
la resistencia del material coincide con la resistencia de rotura pero en los materiales dúctiles suele continuar 
deformándose hasta llegar a la rotura. Puede obtenerse la resistencia a compresión, a tensión o cizallamiento. 
Materiales dúctiles son aquellos que se deforman plásticamente antes de romperse.
Hay que diferenciar la resistencia de un material de su rigidez. La rigidez está relacionada con la deformación y 
establece una relación entre la carga aplicada a un material y la deformación que sufre. Según la carga sea axial, 
de flexión o de torsión se producirá un alargamiento, una deflección o un giro (figura 7). Por su parte, la dureza de 
un material es la resistencia que presenta a ser rayado.
La resistencia máxima es la tensión máxima que se alcanza en la curva tensión–deformación característica de un 
material. En los materiales frágiles coincide con la resistencia de rotura, pero en los dúctiles suele continuar 
deformándose el material