IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 1.
El grillete de anclaje soorta la fuerza del ca!le de "00 #$g%. Si el asador tiene un diá&etro de " #&&%' deter&ine el esfuerzo cortante ro&edio en el asador
2.
(l correr' el ie de un )o&!re de *+ #$g% está &o&entánea&ente so&etido a una fuerza ,ue es + ece eces s su eso eso.. ete eter& r&in ine e el esfu esfuer erzo zo nor&al ro&edio desarrollado en la ti!ia / de su iern ierna a en la secc secció ión n &edi &edia a a-a. a-a. a secc secció ión n tran trans ser ersa sall ued uede e suo suone ners rse e cir circula cularr con con diá& diá&etr etro o ete eteri rior or de 40 #&&% #&&% un diá& diá&et etro ro interior de 20 #&&% Suonga ,ue en eron3 no soorta carga
.
a rueda de soorte se &antiene en su lugar !ajo la ata de un anda&io or &edio de un asador de 4 #&&% de diá&etro co&o se &uestra en la 5gura. Si la rueda está so&etida a una una fuer fuerza za nor nor&al &al de #$6% #$6%'' dete deter& r&in ine e el esfu esfuer erzo zo cort cortan ante te ro& ro&ed edio io gene genera rado do en el asador. esrecie la fricción entre la ata del anda&io el tu!o so!re la rueda.
1
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 4.
a lá&ara con un eso de 20 #$g% está soortada or tres !arras de acero conectadas or un anillo de (. eter&ine el ángulo de orientación 7 de (C tal ,ue el esfuerzo nor&al roducido or la !arra (C sea el do!le del esfuerzo nor&al ro&edio en la !arra (. 8Cuál es la &agnitud del esfuerzo en cada !arra9. El diá&etro de cada !arra se da en la 5gura.
+.
a ieza de &adera está so&etida a una fuerza de tensión de 40 #6%. eter&ine los esfuerzos nor&al cortante ro&edio desarrollados en las 5!ras de la &adera orientadas a lo largo de la sección a-a a 1+: con resecto al eje de la ieza.
".
a junta está so&etida a la fuerza aial de &ie&!ro de + #$6%. eter&ine el esfuerzo nor&al ro&edio ,ue act;a en las secciones (<
*.
a iga unifor&e está soortada or dos !arras (< Cd cuas áreas de sección transersal son de 12 #&&2% = # & &2%' resectia&ente. eter&ine la osición d de la carga de " #$6% ara ,ue el esfuerzo nor&al ro&edio en a&!as !arras sea el &is&o.
2
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo =.
Cuando la &ano sostiene una iedra de 2 #$g%' el );&ero >' ,ue se suone liso' ejerce las fuerzas nor&ales ?C ?( so!re el radio C el c;!ito (' resectia&ente' co&o se &uestra. Si la &enor área de sección transersal del liga&ento en < es de 0' #ulg 2%' deter&ine el &ái&o esfuerzo de tensión ro&edio a ,ue estará so&etido.
@.
a colu&na está )ec)a de concreto con densidad de 2' #MgA& %. En su arte suerior < está so&etida a una fuerza de co&resión aial de 1+ #$6%. eter&ine el esfuerzo nor&al ro&edio en la colu&na en función de la distancia z &edida desde su !ase. 6otaB este resultado será ;til sola&ente ara deter&inar el esfuerzo nor&al ro&edio en una sección alejada de los etre&os de la colu&na' de!ido a la defor&ación localizada en los etre&os.
10.
g.
""'
5g.
11 Dn erno atraiesa una laca de 0 #&&% de esesor. Si la fuerza en el ástago del erno es de = #$6%' deter&ine el esfuerzo nor&al ro&edio en el ástago' el esfuerzo cortante ro&edio a lo largo del área cilndrica de la laca de5nida or las lneas a-a el esfuerzo cortante ro&edio en la ca!eza del erno a lo largo del área cilndrica de5nida or las lneas !-!
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 11.
eter&ine la elocidad angular &ái&a constante F del olante de &anera ,ue el esfuerzo nor&al ro&edio en su estaGa no sea &aor ,ue H1+ #Ma%. Suonga ,ue la estaGa es un anillo delgado con esesor de #&&%' anc)o de 20 #&&% &asa de 0#$gA&%. a rotación tiene lugar en un lano )orizontal. esrecie el efecto de los raos en el análisis. SugerenciaB Considere un diagra&a de cuero li!re de una orción seîular del anillo. El centro de &asa de un seg&ento circular está a una distancia de 2rAJ desde el diá&etro.
12.
a junta está conectada or &edio de dos ernos. eter&ine el diá&etro re,uerido de los ernos si el esfuerzo cortante er&isi!le en los ernos es Ker& 110 #Ma%. Suonga ,ue cada erno soorta una orción igual de carga.
1.
os dos ca!les de acero (< (c se usan ara soortar la carga. Si a&!os ala&!res tienen un esfuerzo de tensión er&isi!le de H er&1=0 #Ma%' el ala&!re (< tiene un diá&etro de " #&&% (C tiene un diá&etro de 4 #&&%' deter&ine la &aor fuerza ,ue uede alicarse a la cadena antes de ,ue falle uno de los ala&!res.
14.
El cojinete de e&uje consiste en un collarn circular ( 5jo a la Lec)a <. eter&ine la fuerza aial &ái&a ,ue uede alicarse a la Lec)a de &anera ,ue el esfuerzo cortante a lo largo de la suer5cie cilndrica a o ! no sea &aor ,ue el esfuerzo cortante er&isi!le Ker&1*0#Ma%
4
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 1+.
Si una carga alicada en la !arra (C ocasiona ,ue el unto ( se deslace )acia la derec)a una cantidad ∆' deter&ine la defor&ación unitaria nor&al en el ala&!re (<. Inicial&ente 74+
1".
arte de la alanca de &ando de un aión consiste en un &ie&!ro rgido C< en un ca!le Lei!le (<. Si se alica una fuerza al etre&o del &ie&!ro )ace girar a 3ste 70'' deter&ine la defor&ación unitaria nor&al en el ca!le. Inicial&ente' el ca!le no está estirado.
1*.
El !razo de la gr;a está soortado or el ca!le de una olea ,ue tiene un diá&etro de " #&&% un esfuerzo nor&al er&isi!le de Her&1"+ #$a%. eter&ine la carga &ái&a ,ue uede ser soortada sin ,ue el ca!le falle cuando 70: N4+:. esrecie en ta&aGo de la olea.
+
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 1=.
as dos !arras de alu&inio (< (C tienen diá&etros de 10 #&&% = #&&% resectia&ente. eter&ine la fuerza &ái&a ertical ,ue uede ser soortada. El esfuerzo er&isi!le de tensión ara el alu&inio es Her&1+0 #Ma%.
1@.
as dos artes de la iga de &adera están conectadas entre sO or un erno en <. Suoniendo ,ue las coneiones en (' <' C ejercen sólo fuerzas erticales so!re la iga' deter&ine el diá&etro re,uerido del erno en < el diá&etro eterior re,uerido de sus arandelas si el esfuerzo er&isi!le de tensión ara el erno es PH aQer&1+0 #Ma% el esfuerzo er&isi!le or alasta&iento ara la &adera es PH!Qer&2= #Ma%. Suonga ,ue el agujero en las arandelas tiene el &is&o diá&etro ,ue el erno.
efor&ación unitaria 20.
a iga rgida está soortada or un asador en ( or los ala&!res < CE. Si la carga so!re la iga ocasiona ,ue el etre&o C se deslace 10 #&&% )acia a!ajo' deter&ine la defor&ación unitaria nor&al desarrollada en los ala&!res CE <.
"
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 21.
El ala&!re (< no está estirado cuando 74+:. Si se alica una carga ertical en la !arra (C' lo ,ue ocasiona ,ue 74*:' deter&ine la defor&ación unitaria nor&al en el ala&!re.
22.
a cuerda de nlon tiene una longitud inicial está unida a un erno 5jo en ( a un rodillo en <. Si se alica una fuerza al rodillo' deter&ine la defor&ación unitaria nor&al en la cuerda cuando el rodillo está en C' R c en ' R d. Si la cuerda no esta!a estirada inicial&ente en la osición C' deter&ine la defor&ación unitaria nor&al Rcd cuando el rodillo se &uee a . e&uestre ,ue si los deslaza&ientos ∆c ∆d son e,ueGos entonces RcdRd-Rc
2.
a laca rectangular está so&etida a la defor&ación &ostrada or las lneas unteadas. eter&ine la defor&ación &ostrada or las lneas unteadas. eter&ine la defor&ación unitaria cortante ro&edio de la laca. eter&ine las defor&aciones unitarias nor&ales ro&edio a lo largo de la diagonal (C del lado (<
*
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 24.
a carga no unifor&e genera una defor&ación unitaria nor&al en la Lec)a ,ue uede eresarse or R$2' donde $ es una constante. eter&ine el deslaza&iento del etre&o <. (de&ás 8cuál es la defor&ación unitaria nor&al ro&edio en la Lec)a9
roiedades &ecánicas de los &ateriales 2+. En la 5gura se &uestra el diagra&a de esfuerzodefor&ación unitaria ara una !arra de acero. eter&ine aroi&ada&ente el &ódulo de elasticidad' el l&ite de roorcionalidad' el esfuerzo ;lti&o el &ódulo de resiliencia. Si la !arra se carga )asta un esfuerzo de 4+0 #Ma%' deter&ine la cantidad de defor&ación unitaria elástica recuera!le la defor&ación elástica er&anente en la !arra cuando 3sta se descarga.
2".
El oste está soortado or un asador en C or un ala&!re (< de acero (-". Si el ala&!re tiene un diá&etro de + #&&%' deter&ine cuánto se alarga 3ste cuando una fuerza )orizontal de 11 #$6% act;a so!re el oste.
=
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 2*.
a !arra ( es rgida se &antiene original&ente en osición )orizontal cuando el eso W está soortado en C. Si el eso ocasiona ,ue < se deslace )acia a!ajo 0'+#&&%' deter&ine la defor&ación unitaria en los ala&!res E
2=.
El diagra&a de esfuerzo-defor&ación unitaria ara una resina oliest3rica está dado or la 5gura. Si la iga rgida está soortada or un untal (< un oste C' a&!os )ec)os de este &aterial' deter&ine la carga &ái&a ,ue uede alicarse a la iga antes de ,ue falle. El diá&etro del untal es de 12 #&&% el diá&etro del oste es de 40 #&&%.
Modulo de oisson
@
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 2@.
Dn !lo,ue cilndrico corto de alu&inio 2014-/"' ,ue tiene inicial&ente un diá&etro de 12 #&&% una longitud de = #&&%' se sit;a entre las &ordazas lisas de un tornillo de !anco se co&ri&e )asta ,ue la carga aial alicada es de "00 #6%. eter&ine la dis&inución de su longitud su nueo diá&etro.
0.
Dn !uje tiene un diá&etro de 0 #&&% encaja dentro de un &anguito rgido con un diá&etro interior de 2 #&&%. /anto el &anguito co&o el !uje tienen una longitud de +0 #&&%. eter&ine la resión aial ,ue de!e alicarse a la arte suerior del !uje ara )acer ,ue to&e contacto con los costados del &anguito. (de&ás' 8en cuánto de!e ser co&ri&ido el !uje )acia a!ajo ara ,ue ocurra esto9 El !uje está )ec)o de un &aterial ara el cual E+ #Ma%' 0'4+
Carga (ial 1.
Dna !arra de acero (-" está so&etida a las cargas ,ue se &uestran en la 5gura. Si el área de la sección transersal de la !arra es de "0 #&&2%' deter&ine el deslaza&iento de < de (. esrecie el ta&aGo de los coles en <' C .
10
IWC-240 Mecánica de Sólidos Esfuerzo 2.
a Lec)a co&uesta' ,ue consiste en secciones de alu&inio P(-
.
a estructura &ostrada consiste en dos !arras rgidas original&ente )orizontales. Están soortadas or asadores !arras de acero (-" de " #&&% de diá&etro. Si se alica la carga ertical de 2 #$6% a la !arra inferior (<' deter&ine el deslaza&iento en C' < E.
4.
El !arreno de acero (-" de un ozo etrolero enetra 12.000 #ie% en el terreno. Suoniendo ,ue el tu!o usado ara erforar el ozo está susendido li!re&ente de la torre en (' deter&ine el esfuerzo nor&al ro&edio &ái&o de cada seg&ento de tu!o' (<'
11
