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Modelo Conceptual
Descripción
Modelo E4.1 - Elasticidad: Masa
El modelo conceptual busca comprender los mecanismos que dan origen a un comportamiento, y describirlos de la forma más simple posible. Para eso, el comportamiento se segmenta en temas (grupos): cada uno identifica los objetos o variables que participan —tanto en su funcionamiento normal como en sus posibles anomalías o desviaciones— y describe, mediante verbos, la forma en que esos objetos interactúan entre sí. El resultado es lo que llamamos una red semántica: la estructura con la que representamos y comunicamos el modelo conceptual, antes de introducir ecuación alguna.
ID:4246
Estructura de los Grupos
Descripción
El primer paso consiste en analizar la descripción general del modelo e identificar los distintos aspectos que intervienen en el fenómeno y que deben ser representados. Cada uno de estos aspectos se organiza como un grupo, entendido como una unidad conceptual coherente que describe una parte específica del funcionamiento del modelo.
Cada grupo reúne los objetos o conceptos relevantes para ese aspecto y las relaciones o verbos que describen cómo interactúan, se modifican o dependen unos de otros. De esta manera, cada grupo constituye una parte de la red semántica del modelo, mientras que el conjunto de los grupos permite representar de forma estructurada su funcionamiento global.
La división en grupos facilita además separar mecanismos, condiciones, procesos y resultados que cumplen funciones diferentes dentro del modelo, manteniendo al mismo tiempo las relaciones que existen entre ellos. Los grupos no son, por tanto, componentes aislados: pueden compartir conceptos y establecer relaciones entre sí, formando conjuntamente una única representación semántica del fenómeno.
La imagen anterior ofrece una visión general de los distintos aspectos en que se ha estructurado el modelo. A continuación se presentan los grupos identificados, indicando para cada uno su título y una breve descripción del aspecto del modelo que representa.
Grupo 1: Grupo 1: Viscoelasticidad y red de gluten
La masa combina recuperación elástica y flujo viscoso; el desarrollo de la red de gluten desplaza el balance hacia una respuesta más elástica.
Grupo 2: Grupo 2: Elasticidad lineal y rigidez
La Ley de Hooke relaciona esfuerzo y deformación pequeña; el módulo de Young cuantifica la rigidez y el esfuerzo necesario para estirar la masa.
Grupo 3: Grupo 3: Corte durante amasado y estirado
El módulo de cortante caracteriza la respuesta frente a deformaciones predominantemente de corte durante amasado y estirado.
Grupo 4: Grupo 4: Módulo complejo y carácter dominante
Los módulos de almacenamiento y pérdida separan almacenamiento elástico y disipación viscosa; su razón determina si domina el carácter elástico o viscoso.
Grupo 5: Grupo 5: Relajación de tensiones y reposo
El tiempo de relajación fija cuánto tarda la masa en olvidar una deformación; el reposo permite disipar tensiones internas y reduce la retracción.
Grupo 6: Grupo 6: Modelo de Maxwell y colgado
El modelo de Maxwell representa la elongación progresiva bajo peso propio o carga constante y conecta la escala de relajación con el colgado observable.
ID:1530
Grupo 1: Grupo 1: Viscoelasticidad y red de gluten
Descripción
La masa combina recuperación elástica y flujo viscoso; el desarrollo de la red de gluten desplaza el balance hacia una respuesta más elástica.
Pregunta clave: ¿Cómo opera viscoelasticidad y red de gluten?
La masa combina recuperación elástica y flujo viscoso; el desarrollo de la red de gluten desplaza el balance hacia una respuesta más elástica. Esta masa de pan, de pizza o de pasta es un material viscoelástico que exhibe, a la vez, un comportamiento elástico, recuperando su forma original al retirar la carga que se le aplica, como lo haría un sólido, y un comportamiento viscoso, fluyendo lentamente bajo una carga sostenida, como lo haría en cambio un líquido: esta elasticidad de esta masa proviene, principalmente, de la red de gluten que esta misma masa desarrolla al amasarse. Que esta red de gluten de esta masa esté más desarrollada hace que este comportamiento elástico de esta masa, en consecuencia, domine con más fuerza sobre ese comportamiento viscoso. El módulo complejo de esta masa separa la respuesta de esta misma masa entre su parte elástica, el módulo de almacenamiento que devuelve la energía elástica acumulada en esta masa, y su parte viscosa, el módulo de pérdida que disipa esa misma energía dentro de esta masa: la razón entre este módulo de pérdida y este módulo de almacenamiento indica el carácter dominante de esta masa, de modo que una masa bien desarrollada, con esta razón por debajo de la unidad, resulta más elástica que viscosa, mientras que una masa con esta misma razón por encima de la unidad resulta, en cambio, más fluida y más difícil de moldear.
ID:4985
Grupo 2: Grupo 2: Elasticidad lineal y rigidez
Descripción
La Ley de Hooke relaciona esfuerzo y deformación pequeña; el módulo de Young cuantifica la rigidez y el esfuerzo necesario para estirar la masa.
Pregunta clave: ¿Cómo opera elasticidad lineal y rigidez?
La Ley de Hooke relaciona esfuerzo y deformación pequeña; el módulo de Young cuantifica la rigidez y el esfuerzo necesario para estirar la masa. La Ley de Hooke describe la respuesta elástica lineal de esta masa frente a una deformación pequeña, y es el módulo de Young de esta masa el que caracteriza su propia rigidez: un módulo de Young mayor indica, en consecuencia, una masa más firme y más difícil de estirar. Que este módulo de Young de esta masa sea mayor hace que estirar a esta masa exija, en consecuencia, un esfuerzo mayor. El módulo de cortante de esta misma masa resulta especialmente relevante durante el amasado y el estirado de esta masa, en los que la deformación que se le aplica es predominantemente de corte en lugar de tracción directa.
ID:4986
Grupo 3: Grupo 3: Corte durante amasado y estirado
Descripción
El módulo de cortante caracteriza la respuesta frente a deformaciones predominantemente de corte durante amasado y estirado.
Pregunta clave: ¿Cómo opera corte durante amasado y estirado?
El módulo de cortante caracteriza la respuesta frente a deformaciones predominantemente de corte durante amasado y estirado. El módulo de cortante de esta misma masa resulta especialmente relevante durante el amasado y el estirado de esta masa, en los que la deformación que se le aplica es predominantemente de corte en lugar de tracción directa. La Ley de Hooke describe la respuesta elástica lineal de esta masa frente a una deformación pequeña, y es el módulo de Young de esta masa el que caracteriza su propia rigidez: un módulo de Young mayor indica, en consecuencia, una masa más firme y más difícil de estirar.
ID:4987
Grupo 4: Grupo 4: Módulo complejo y carácter dominante
Descripción
Los módulos de almacenamiento y pérdida separan almacenamiento elástico y disipación viscosa; su razón determina si domina el carácter elástico o viscoso.
Pregunta clave: ¿Cómo opera módulo complejo y carácter dominante?
Los módulos de almacenamiento y pérdida separan almacenamiento elástico y disipación viscosa; su razón determina si domina el carácter elástico o viscoso. El módulo complejo de esta masa separa la respuesta de esta misma masa entre su parte elástica, el módulo de almacenamiento que devuelve la energía elástica acumulada en esta masa, y su parte viscosa, el módulo de pérdida que disipa esa misma energía dentro de esta masa: la razón entre este módulo de pérdida y este módulo de almacenamiento indica el carácter dominante de esta masa, de modo que una masa bien desarrollada, con esta razón por debajo de la unidad, resulta más elástica que viscosa, mientras que una masa con esta misma razón por encima de la unidad resulta, en cambio, más fluida y más difícil de moldear. Que esta razón entre este módulo de pérdida y este módulo de almacenamiento de esta masa sea menor hace que esta masa, en consecuencia, resulte más elástica y más fácil de moldear. Por eso este modelo, con este módulo complejo y esta razón entre sus dos partes con las que se abrió, define, a través del tiempo de relajación de esta masa, la escala de tiempo en la que esta masa olvida una deformación ya aplicada sobre ella: para una masa de pan, este tiempo de relajación abarca de decenas a cientos de segundos, y es esa misma escala de tiempo la que explica por qué conviene dejar reposar a esta masa después de estirarla, dado que, durante ese mismo reposo, las tensiones internas de esta masa se relajan y esta masa ya no se retrae al soltarla.
ID:4988
Grupo 5: Grupo 5: Relajación de tensiones y reposo
Descripción
El tiempo de relajación fija cuánto tarda la masa en olvidar una deformación; el reposo permite disipar tensiones internas y reduce la retracción.
Pregunta clave: ¿Cómo opera relajación de tensiones y reposo?
El tiempo de relajación fija cuánto tarda la masa en olvidar una deformación; el reposo permite disipar tensiones internas y reduce la retracción. Por eso este modelo, con este módulo complejo y esta razón entre sus dos partes con las que se abrió, define, a través del tiempo de relajación de esta masa, la escala de tiempo en la que esta masa olvida una deformación ya aplicada sobre ella: para una masa de pan, este tiempo de relajación abarca de decenas a cientos de segundos, y es esa misma escala de tiempo la que explica por qué conviene dejar reposar a esta masa después de estirarla, dado que, durante ese mismo reposo, las tensiones internas de esta masa se relajan y esta masa ya no se retrae al soltarla. Que este tiempo de relajación de esta masa sea más corto hace que esta masa, en consecuencia, olvide una deformación aplicada sobre ella más rápido, y que este colgado que predice el modelo de Maxwell avance, en consecuencia, con mayor facilidad.
ID:4989
Grupo 6: Grupo 6: Modelo de Maxwell y colgado
Descripción
El modelo de Maxwell representa la elongación progresiva bajo peso propio o carga constante y conecta la escala de relajación con el colgado observable.
Pregunta clave: ¿Cómo opera modelo de maxwell y colgado?
El modelo de Maxwell representa la elongación progresiva bajo peso propio o carga constante y conecta la escala de relajación con el colgado observable. El modelo de Maxwell captura, además, la elongación progresiva que esta misma masa sufre bajo su propio peso o bajo una carga constante sostenida sobre ella, un comportamiento que se manifiesta, en la práctica, en el colgado característico de una masa de pizza al sostenerla desde uno de sus extremos. Que este tiempo de relajación de esta masa sea más corto hace que esta masa, en consecuencia, olvide una deformación aplicada sobre ella más rápido, y que este colgado que predice el modelo de Maxwell avance, en consecuencia, con mayor facilidad. Esta masa de pan, de pizza o de pasta es un material viscoelástico que exhibe, a la vez, un comportamiento elástico, recuperando su forma original al retirar la carga que se le aplica, como lo haría un sólido, y un comportamiento viscoso, fluyendo lentamente bajo una carga sostenida, como lo haría en cambio un líquido: esta elasticidad de esta masa proviene, principalmente, de la red de gluten que esta misma masa desarrolla al amasarse.
ID:4990