Diferencia entre isotrópico y ortotrópico

Diferencia Principal - Isotrópica vs Ortotrópica

Todos los materiales tienen propiedades químicas y físicas. Las propiedades físicas pueden ser propiedades mecánicas o propiedades térmicas. Los materiales se pueden clasificar como isotrópicos, anisotrópicos u ortotrópicos en función de los valores medidos para las propiedades mecánicas y térmicas. La principal diferencia entre isotrópico y ortotrópico es que medios isotrópicos que tienen propiedades mecánicas y térmicas uniformes en todas las direcciones, mientras que medios ortotrópicos no tienen propiedades mecánicas y térmicas uniformes en todas las direcciones.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es isotrópico?
     - Definición, Propiedades, Ejemplos
2. ¿Qué es ortotrópico?
     - Definición, Propiedades, Ejemplos 
3. ¿Cuál es la diferencia entre isotrópico y ortotrópico?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Anisotrópico, Ejes de simetría, Vidrio, Isotrópico, Material, Metal, Ortotrópico, Transversamente isotrópico.

¿Qué es isotrópico?

Isotrópico se refiere a una sustancia particular que tiene propiedades mecánicas y térmicas uniformes en todas las direcciones. En otras palabras, los materiales isotrópicos tienen los mismos valores para las propiedades térmicas y mecánicas en todas las direcciones. Los materiales isotrópicos tienen un número infinito de planos de simetría..

Un material se vuelve isotrópico cuando hay un alto grado de enlace químico. Por ejemplo, el vidrio y los metales son materiales isotrópicos. En un metal, hay muchos átomos que comparten electrones en diferentes direcciones, y el enlace químico no es direccional. Por lo tanto, las propiedades mecánicas y térmicas son similares en todas las direcciones. Esto lo hace isotrópico..

Figura 1: El vidrio es un material isotrópico.

Una mezcla de gases es isotrópica. Esto se debe a que si se aplica calor a esa mezcla de gases, ese calor se propagará a todas partes de ese gas y la temperatura de esa mezcla de gases será la misma en cada punto de esa mezcla..

El material isotrópico puede ser homogéneo o no homogéneo. Por ejemplo, el vidrio (en la imagen anterior) y el acero no son materiales homogéneos, pero son isotrópicos. Cuando se aplica una presión uniforme al acero, cada punto se deformará en cantidades iguales.

Algunos ejemplos

• Densidad
• Mojadura
• Fuerza de rendimiento
• Módulo de elasticidad

¿Qué es ortotrópico?

Ortotrópico se refiere a no tener propiedades mecánicas y térmicas uniformes en todas las direcciones. Los materiales ortotrópicos tienen diferentes valores para la misma propiedad cuando se miden en diferentes direcciones. Si un material es ortotrópico, tiene propiedades mecánicas y térmicas que son únicas e independientes de esa dirección..

Este término se define para las tres direcciones principales que se utilizan para dar las dimensiones de un material. Estas son perpendiculares entre sí, por ejemplo: longitudinal, radial y tangencial. Por lo tanto, los materiales ortotrópicos tienen tres ejes de simetría..

Figura 2: Tres ejes de simetría para un tronco de madera

Los materiales ortotrópicos muestran valores para propiedades en un punto particular de un objeto en lugar de todo el objeto. Pero si el objeto es homogéneo, los valores medidos pueden ser los mismos. Los materiales isotrópicos transversales son materiales ortotrópicos que tienen un solo eje de simetría.

Diferencia entre isotrópico y ortotrópico

Definición

Isotrópico: Isotrópico se refiere a una sustancia particular que tiene propiedades mecánicas y térmicas uniformes en todas las direcciones..

Ortotrópico:  Ortotrópico se refiere a no tener propiedades mecánicas y térmicas uniformes en todas las direcciones.

Ejes de simetría

Isotrópico: Los materiales isotrópicos tienen un número infinito de planos de simetría..

Ortotrópico:  Los materiales ortotrópicos tienen tres ejes de simetría..

Ejemplos

Isotrópico: Las propiedades isotrópicas se pueden observar en metal, vidrio, etc..

Ortotrópico: Las propiedades ortotrópicas se pueden observar en la madera, algunos cristales, materiales laminados, etc..

Conclusión

Los materiales se pueden nombrar como isotrópicos u ortotrópicos según los valores medidos para sus propiedades físicas. La principal diferencia entre isotrópico y ortotrópico es que los medios isotrópicos tienen propiedades físicas uniformes en todas las direcciones, mientras que los medios ortotrópicos no tienen propiedades físicas uniformes en todas las direcciones.

Referencias:

1. "Isotropía: definición y materiales". Study.com, disponible aquí.
2. “Materiales isotrópicos y ortotrópicos”. Ayuda de SOLIDWORKS 2012 - Materiales isotrópicos y ortotrópicos, disponible aquí.
3. “Material ortotrópico”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 26 de agosto de 2017, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. “1476905” (dominio público) a través de Pixabay
2. "El crecimiento de la madera enferma" (CC BY 2.5) a través de Commons Wikimedia