TAREA DE MECANICA DE MATERIALES I

ESFUERZO1. El miembro a tensin est ensamblado por medio de dos pernos, uno a cada lado del miembro como se muestra. Cada perno tiene un dimetro de 0.3 pulg. Determine la carga mxima P que puede aplicarse al miembro si el esfuerzo cortante permisible para los pernos es perm = 12 ksi y el esfuerzo normal promedio permisible es perm = 20 ksi.

2. En el sistema en equilibrio mostrado, determinar el esfuerzo normal promedio en la superficie BC, y el esfuerzo cortante promedio la superficie BDE

3. La barra BC est hecha de acero cuyo esfuerzo permisible de tensin es perm = 155 MPa. Determine su dimetro ms pequeo para que pueda soportar la carga mostrada. Suponga que la viga est conectada por un pasador en A.

4. El sistema en equilibrio mostrado est unido por tres pasadores de 20 mm de dimetro. Determine el mximo esfuerzo normal promedio en el eslabn AB.

5. La figura muestra una junta de madera pegada, determine la longitud mnima permisible L. si el esfuerzo cortante promedio en el pegamento no debe exceder de 800kPa

6. Determinar el esfuerzo normal promedio desarrollado en el eslabn AB de 500 mm2 de seccin transversal, el tronco circular de 40 cm de radio es de 50 kN.

PELEA7. La barra rgida AB, unida a dos varillas verticales de aluminio y acero, como se muestra en la figura, est en forma horizontal antes de aplicar la carga P. Determinar el movimiento vertical de P si su magnitud es 100 kN.

AceroA = 400 mm2E = 200 GPaL = 4 m AluminioA = 600 mm2E = 75 GPaL = 3 m

8. La barra rgida ABCD de peso despreciable, est articulada en B y conectada a dos varillas verticales, una de aluminio y otra de acero. Determinar los esfuerzos normales en cada varilla despus de aplicar una fuerza P = 300 N. Inicialmente las varillas estn libres de esfuerzos y la barra rgida en forma horizontal. 6 mAceroA = 400 mm2E = 200 GPaL = 4 m2 m2 m AluminioA = 600 mm2E = 75 GPaL = 3 m

9. El conjunto consta de tres barras de titanio y una barra rgida AC. El rea de la seccin transversal de cada barra se da en la figura. Si se aplica una fuerza vertical de P = 100 kN al anillo F, determine el desplazamiento vertical del punto F. Considerar Eti = 350 GPaP =100 N

10. Las columnas A y C tienen una longitud inicial de 1210 mm , mientras que la columna central B tiene 0,2 mm menos que las longitudes de las columnas A y C. Considerando que la carga distribuida es 1000 kN/m y despreciando el peso de la viga horizontal rgida, determine el esfuerzo normal en cada barra de acero. Cada barra tiene un rea transversal de 500 mm2. Eac = 200 GPa.

11. El tubo de acero, est lleno de concreto lleno de concreto y sometido a una fuerza de compresin de 180 kN. Determinar el esfuerzo en el concreto y en el acero. El tubo tiene un dimetro exterior de 60 cm y dimetro interior de 50 cm. Eac = 200 GPa y Econ = 25 GPa180 kN

12. La columna de concreto de 4 de altura y 50 cm de dimetro, esta reforzado con 6 varillas de acero. Determine el dimetro requerido de cada varilla para que la cuarta parte de la carga sea soportada por las varillas y las tres cuartas partes por el concreto. Sabiendo que Eac = 200 GPa y Econ = 25 GPa y la carga axial P = 6000 N6 m50 cm

13. Un perno de acero de 10 mm de dimetro, est rodeado por un tubo de bronce, el dimetro exterior del tubo es 20 mm y su dimetro interior es 10 mm, si el perno est sometido a una fuerza de compresin de P = 50 kN. Determine el esfuerzo normal promedio en el perno de acero y el tubo de bronce. Eac = 200 GPa y Ebr = 100 GPa

TERMICO14. Un tubo de aluminio con rea transversal de 500 mm2 se usa como camisa para un perno de acero con un rea transversal de 300 mm2, cuando la temperatura es de 20 C, la tuerca mantiene el conjunto en una condicin ligeramente apretada, tal que la fuerza axial que el perno es despreciable. Determinar el esfuerzo normal promedio en el perno y la camisa cuando la temperatura aumenta a 90 C. Eac = 200 GPa y Eal = 75 GPa. ac =12 .10 -6/C y al =24 .10 -6/C

15. Una columna de concreto de 4 m de altura y seccin transversal cuadrada de 30 cm de lado, esta reforzado con 4 varillas de acero cuyos dimetros son 18 mm de dimetro, si se sabe que Eac = 200 GPa, 11x10-6/C. Determine los esfuerzos ac = 12x10-6/C, Econ = 25 GPa, y con = normales que se generan en el acero y el concreto al elevar su temperatura en 10C

, 4 m30 cm30 cm

16. Una wincha de acero, de seccin transversal rectangular de 1,5 mm por 20 mm, ha sido calibrado para ser usada a 20C y una tensin de 80 N. Determine la longitud verdadera de un terreno horizontal, si la lectura en la wincha es 60 m al ser usada a 30C y con una tensin de 70 N. E ac = 200 GPa y ac = 12x10 -6/C

1,5 mm20 mm

17. Si el elemento rigido AB se mantiene en la posicion horizontal, debido a las dos barras en sus extremos a una temperatuta T, determine la relacion de reas para que dichas barras sigan manteniendo al elemento AB en posicion horizontal a cualquier temperatura

TORSION18. Para cambiar la llanta, el conductor aplica un par de fuerzas P=25 lb en los extremos de la llave en cruz de acero (G=11.4 M psi). Determine el esfuerzo cortante mximo y el ngulo de torsin en el brazo A

19. La barra mostrada esta fija en uno de sus extremos y el otro extremo se encuentra sujeta a un torque axial T, si G = 39 GPa y el esfuerzo de fluencia es Y = 450 MPa. Determinar el ngulo de torsin y el torque mximo T que puede soportar la barra

20. La flecha est hecha de una seccin solida AB de acero de1 pulg de radio y un tubo de acero de 0,5 pulg de radio interior y 1 pulg de radio exterior, si esta empotrada en A y se aplica un par de torsin de 50 lb.pie al extremo C, determinar el ngulo de torsin del extremo C con respecto al extremo A. Gac = 11,5.106 lb/pul2

21. Dos tubos se encuentran conectados por medio de bridas empernadas. Los pernos tienen un dimetro de 20 mm. Uno de los tubos tiene un apoyo empotrado y el otro est sometido a un torque T = 6000 N.m alrededor de su eje.a. Estime el valor del esfuerzo cortante promedio resultante en cada pernob. Por qu es un resultado estimado?