02 Tema 2019-10 - Esfuerzo Y Deformación.docx

Material de trabajo: Mecánica de Materiales I

Hoja de Práctica TEMA N° 2: Esfuerzo y Deformación I. Actividad o tareas a desarrollar: 1. Parte de un mecanismo de control para un avión consiste en un elemento rígido CBD y un cable flexible AB. Si se aplica una fuerza al extremo D del elemento y se produce una deformación unitaria normal en el cable de 0.0035 mm/mm, determine el desplazamiento del punto D. En un inicio, el cable no está estirado.

2. Una barra de 100 mm de longitud tiene un diámetro de 15 mm. Si se aplica una carga axial a tensión de 100 kN, determine el cambio en su longitud. E = 200 GPa. 3. Una barra tiene una longitud de 8 pulg y un área de sección transversal de 12 pulg2. Determine el módulo de elasticidad de su material si está sometido a una carga axial a tensión de 10 kip y se estira 0.003 pulg. El material tiene un comportamiento elástico lineal. 4. Una barra de latón de 10 mm de diámetro tiene un módulo de elasticidad de E = 100 GPa. Si tiene una longitud de 4 m y está sometida a una carga axial a tensión de 6 kN, determine su elongación. 5. Determinar la deformación unitaria permanente.

Material de trabajo: Mecánica de Materiales I

6. El material para la probeta de 50 mm de largo tiene el diagrama de esfuerzodeformación mostrado en la figura. Si se aplica la carga P = 150 kN y después se retira, determine la elongación permanente de la probeta.

7. Determinar el cambio de longitud y de las dimensiones de la sección transversal, si la barra posee un módulo de elasticidad igual a 200GPa y un coeficiente de Poisson igual a 0.3.

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8. La carga de 165 kN alarga elásticamente la longitud calibrada en 1.20 mm. Determinar el módulo de elasticidad y la contracción del diámetro de la probeta, si la probeta posee un diámetro en la zona reducida igual a 25 mm, la longitud calibrada igual a 250 mm y el módulo de rigidez igual a 26GPa.

9. Una barra circular sólida que tiene 600 mm de largo y 20 mm de diámetro se somete a una fuerza axial de P = 50 kN. La elongación de la barra es  = 1.40 mm y su diámetro se convierte en d’ = 19.9837 mm. Determine el módulo de elasticidad y el módulo de rigidez del material, suponiendo que éste no experimenta cedencia.

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10.La barra rígida BDE se soporta en dos eslabones AB y CD. El eslabón AB es hecho de aluminio (E = 70 GPa) y tiene un área de sección transversal de 500 mm2; el eslabón CD es de acero (E = 200 GPa) y tiene un área de sección transversal de 600 mm2. Para la fuerza mostrada de 30 kN, determine la deflexión a) de B, b) de D, c) de E.

11.Cada uno de los eslabones AB y CD está hecho de aluminio (E = 10.9 x 106 psi) y tienen un área de sección transversal de 0.2 pulg2. Si se sabe que soportan al elemento rígido BC, determine la deflexión del punto E.

12.La longitud del alambre de acero de 3/32 pulg de diámetro CD ha sido ajustada de forma que, si no se aplica ninguna carga, existe una distancia de 1/16 pulg entre el extremo B de la viga rígida ACB y un punto de contacto E. Si se sabe 6 que E = 29 x 10 psi, determine el sitio sobre la viga donde debe colocarse un bloque de 50 lb para provocar un contacto entre B y E.

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13.El cable BC de 4 mm de diámetro es de un acero con E = 200 GPa. Si se sabe que el máximo esfuerzo en el cable no debe exceder 190 MPa y que la elongación del cable no debe sobrepasar 6 mm, encuentre la carga máxima P que puede aplicarse como se muestra en la figura.

14.Los elementos AB y BC están hechos de acero (E = 29 x 106 psi) con áreas respectivas en sus secciones transversales de 0.80 pulg2 y 0.64 pulg2. Para las cargas mostradas, determine la elongación a) del elemento AB, b) del elemento BC.

15.El eslabón BD está hecho de latón (E = 105 GPa) y tiene un área en su sección transversal de 2 400 mm2. El eslabón CE está hecho de aluminio (E = 72 GPa) y tiene un área en su sección transversal de 300 mm2. Si se sabe que soportan al elemento rígido ABC, determine la fuerza máxima P que puede aplicarse verticalmente en el punto A si la deflexión en este punto no debe exceder de 0.35 mm.

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16.Cada uno de los cuatro eslabones verticales que conectan los dos elementos rígidos horizontales que se muestran en la figura está hecho de aluminio (E = 70 GPa) y tiene una sección transversal rectangular uniforme de 10 x 40 mm. Para la carga mostrada, determine la deflexión a) del punto E, b) del punto F y c) del punto G.

Referencias bibliográficas consultadas y/o enlaces recomendados

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BEER Ferdinand, Mecánica de Materiales, 6ª Ed. Edit. McGraw Hill, México D.F. 2013. Biblioteca UC. Código. 620.1123/B35. GERE, James M Mecánica de Materiales, 7ª Ed. Edit Cengage Learning Editores, México D.F. 2009. Biblioteca UC. Código. 620. 1123/G37. HIBBELER, Russell C. Mecánica de Materiales, 8ª Ed. Edit. Pearson Educacion, México D.F. 2011. Biblioteca UC. Código. 620.1123/H51. MOTT, Robert L. Resistencia de Materiales, 5a. ed. Edit. Pearson Educacion, México D.F. 2009. Biblioteca UC. Código. 620.112 / M88. POPOV, E. P., Mechanics of Materials 2a. ed. Edit. Prentice Hal, 1976. EE.UU. Biblioteca UC. Código. 620.112/P77.