Objetivo del tema: Resolver reactivos sobre propiedades de los sólidos, densidad y peso específico, y sobre elasticidad —esfuerzo, deformación unitaria, límite elástico y los módulos de Young, rigidez y compresibilidad—, aplicados a materiales estructurales y a tejidos del cuerpo humano.
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Los sólidos: propiedades, densidad y peso específico

Las propiedades GENERALES (masa, volumen, peso, inercia, impenetrabilidad, porosidad) las tiene toda la materia y NO sirven para identificar una sustancia. Las propiedades ESPECÍFICAS sí la identifican porque no dependen de cuánto material tengas: un fragmento de hueso de 5 g y un fémur completo tienen distinta masa y distinto volumen, pero la MISMA densidad. Ese contraste es el reactivo clásico del IPN.

  • Sólido cristalino: sus partículas ocupan posiciones fijas en una red ordenada y funde a una temperatura definida (sal, metales, hielo, hueso mineralizado).
  • Sólido amorfo: sin orden de largo alcance; se reblandece en un intervalo de temperaturas (vidrio, plásticos, muchos polímeros usados en prótesis).
  • Ductilidad: se estira en hilos o alambres (cobre, plata). Maleabilidad: se extiende en láminas (oro, aluminio).
  • Dureza: resistencia a ser rayado; se mide en la escala de Mohs (1 talco a 10 diamante). El esmalte dental ronda 5 en esa escala.
  • Tenacidad: resiste golpes sin fracturarse; su opuesto es la fragilidad. Elasticidad: recupera su forma al retirar la fuerza.
\(\rho = \dfrac{m}{V} \qquad \gamma = \dfrac{P}{V} = \rho g \qquad \rho_r = \dfrac{\rho}{\rho_{agua}}\)
MaterialDensidad ρ (kg/m³)Peso específico γ = ρg (N/m³)
Agua a 4 °C1 0009 800
Sangre1 06010 388
Tejido muscular1 06010 388
Tejido adiposo (grasa)9209 016
Hueso compacto1 90018 620
Aluminio2 70026 460
Acero7 80076 440

Ejemplo resuelto. Un trozo de hueso compacto tiene una masa de 76 g y, al sumergirlo, desplaza 40 cm³ de agua. Densidad: ρ = m/V = 76 / 40 = 1.9 g/cm³. Para pasarla al SI se multiplica por 1 000: ρ = 1 900 kg/m³. Peso específico: γ = ρg = 1 900 × 9.8 = 18 620 N/m³. Guárdate esa cadena, porque es la que resuelve casi todos los reactivos: g/cm³ —×1 000→ kg/m³ —×9.8→ N/m³, y de regreso se divide en vez de multiplicar.

Densidad y peso específico NO son lo mismo. ρ va en kg/m³ y no cambia si llevas el cuerpo a la Luna; γ va en N/m³, lleva la g adentro y sí cambia. Si el reactivo pide N/m³, en algún paso tienes que multiplicar por 9.8. Conversiones que siempre caen: 1 g/cm³ = 1 000 kg/m³ y 1 cm³ = 1×10⁻⁶ m³.

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