¿Por qué las tabletas de chocolate suelen romperse en las hendiduras?

Question

¿Por qué las tabletas de chocolate suelen romperse en las hendiduras?

La barra de chocolate es menos gruesa en las hendiduras. ¿Cómo podemos relacionar el grosor y el punto de fractura de la barra de chocolate?

Answer 1

Cuando intentas romper una barra de chocolate, un tensión de cizallamiento se aplica a la barra de chocolate. Una vez que el chocolate alcanza su límite elástico es la tensión a la que un material comienza a deformarse plásticamente y se rompe. Los materiales más gruesos tienen un mayor límite elástico que los más finos, por lo que las hendiduras más finas se romperán primero.

Resistencia de los materiales

Answer 2

Cuando aplicamos un tipo de carga de torsión a una barra de chocolate, se generan fuerzas de reacción internas en la barra. En el tipo de torsión que se aplica mayoritariamente a una tableta de chocolate, las fuerzas internas significativas son las fuerzas de cizallamiento, es decir, las fuerzas que actúan a lo largo de la superficie de una sección transversal. Estas fuerzas internas deforman la estructura real en cantidades mínimas. Esto es, a grandes rasgos y vagamente, como un enorme montón de pequeños resortes unidos, cada uno, en general, en un estado deformado. A partir de esta "analogía" es fácil imaginar que un cuerpo sometido a la acción de fuerzas internas y a la deformación tiene asociada una especie de energía elástica interna en cada punto del mismo. Ahora bien, la fractura en cualquier punto del material se produce porque la "densidad energética" de esta energía elástica interna aumenta un valor particular. Este valor particular es una propiedad del material principalmente. Ahora bien, esta densidad de energía en cualquier punto depende de la tensión en ese punto (o de la deformación en ese punto). En el caso de la barra de chocolate, donde el espesor es bajo, la tensión es mayor. Porque las fuerzas de corte son casi iguales en todo el cuerpo, pero la tensión es la fuerza por área. Debido a esta elevada tensión en las hendiduras, la densidad de energía es alta y, por lo tanto, las hendiduras son las regiones en las que la densidad de energía alcanza el valor que se requerirá para la fractura.