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1. Una varilla elástica de 3,5 m de longitud y 1,5 cm de sección se alarga 0,07 cm al someterla a una fuerza de tracción de 300 kp. Calcular el esfuerzo, la deformación unitaria y el módulo de Young E del material de dicha varilla. 2. Una columna de acero maciza es de forma cilíndrica de 3m de altura y 10 cm de diámetro. Calcular la disminución de altura que experimenta al soportar una carga de 80 Tm. 3. El diámetro de una varilla de bronce es de 6 mm. Calcular la fuerza, en dinas, que produce una extensión del 0,20 % de su longitud. El módulo de Young E
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del bronce es 9,0 x 10
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dinas/cm . 6
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4. El módulo de comprensibilidad del mercurio es 0,3 x 10 kp/cm .Calcular la contracción que 3
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experimenta un volumen de 1 500 cm de mercurio al someterlo a una presión de 15 kp/cm . 5. Un cubo de aluminio de 10 cm de de lado, se somete a un esfuerzo cortante de 100 Tm. La cara superior del mismo se desplaza 0,03 cm con respecto a la inferior. Calcular el esfuerzo, la deformación y el módulo de rigidez correspondiente. 6. Una esfera de hierro, de 15 cm de diámetro y 13,78 kp de peso, se encuentra suspendida de un punto a 3,10 m sobre el suelo por un alambre alambre de 2,9 m de longitud (indeformada). El diámetro del alambre es 0,10 cm. Le comunica una oscilación oscilación al péndulo así formado formado de manera que el centro de la esfera en la posición más baja está animado de una velocidad de 5 6
m/s. ¿A qué distancia pasará del suelo? El módulo de Young E del hierro es 1,89 x 10 2
kp/cm . 2
7. Un alambre de acero de 5m de longitud y 0,01 cm de sección recta y un módulo de Young 6
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E = 2,03 x 10 kp/cm está suspendido suspendido en posición vertical. En su extremo inferior inferior libre se le cuelga un cuerpo de 2 kp de peso que efectúe oscilaciones verticales. Calcular el periodo periodo de las mismas. 8. Un alambre hecho de acero para para resortes tiene un diámetro de de 1/8 de pulgada. a)¿Cuál es la carga máxima que puede suspenderse del alambre antes que quede deformado permanentemente? b)¿Cuál es la carga máxima que puede soportar sin romperse?
9. Una barra o una una varilla de 60.00 cm tienen un área rectangular de sección transversal que 2
mide 2.0 cm . ¿Qué carga se necesitará para alargarlas hasta que alcancen una longitud de 60.05 cm? 6
10. Un esfuerzo comprensivo de 2.0 x 10 N/m
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se aplica a una vía de acero que mide 1.0 m de
longitud. ¿Cuál es la longitud final de la vía? 11. Un poste de latón de 0,25 in sostiene una lámina metálica de 2.0 in sobre una superficie. Si a la lámina se le aplica una una fuerza de 196 lb tangencialmente, a) ¿Cuál es el ángulo ángulo de corte del poste y b)a qué distancia se se mueve la hoja en dirección de la fuerza? 12. Cuando un peso de 75 lb se suspende de una rueda de radio 6.0 in que está unida a una barra con una longitud de 30 in y un radio de 0.50 in, como en la figura 12.12, se observa un ángulo de torsión 0.040 radianes. ¿Cuál es el módulo de corte del material? 13. ¿Cuántas veces es más compresibles el agua que el mercurio? 14. ¿Cuánta presión se requiere para comprimir un litro de agua en 1.0 cm3. 15. En el extremo inferior inferior de una una varilla de acero de 1 m de longitud longitud y 0,5 cm de de diámetro se cuelga una carga de 50 kp de peso. Calcular el alargamiento de la citada varilla tomando como 6
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módulo de Young del material el valor 3,2 x 10 kp/cm . 2
16. Una varilla de hierro de 4m de longitud y 0,5 cm de sección recta se alarga 1 mm cuando se suspende de ella una masa de 225 kg. Calcular el módulo de elasticidad del hierro expresándolo en dinas/cm
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y en N/m .
17. Un alambre de acero tiene una longitud de 3 m y un un diámetro de 0,05 cm. Al aplicarse una fuerza de extensión de 5 kp se alarga 0,3 cm. Calcular el módulo módulo de elasticidad elasticidad y expresarlo 2
en Tm/cm . 18. La suspensión de un ascensor ascensor montecargas está constituida por 3 cables iguales de acero de 1,25 cm de diámetro cada uno. Cuando el suelo del ascensor se encuentra a nivel del primer piso del edificio la la longitud de los los cables de suspensión suspensión es de 25 m. Si se introduce en el ascensor una máquina máquina de 1 000 kp, ¿a qué distancia, por debajo del nivel del suelo, quedará el piso del ascensor? Se supone que el descenso se debe exclusivamente al alargamiento de 6
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los cables de suspensión y que el módulo de Young del acero es 2,0 x 10 kp/cm . 19. Calcular la variación unitaria unitaria de volumen de un bloque de vidrio al someterlo a una presión presión 2
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hidrostática de 10 kp/cm . El módulo módulo de comprensibilidad comprensibilidad del vidrio es 5 x 10 atmósferas, 2
siendo 1 atm = 1 kp/cm .
20. Calcular la contracción de volumen que experimenta un cubo de cobre macizo de 10 cm de 2
lado al someterlo a una presión hidrostática de 40 kp/cm . El módulo de comprensibilidad comprensibilidad del 2
cobre es 462 Tm/cm . 21. El coeficiente de comprensibilidad del agua vale 44 x 10
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atm . Hallar la disminución de
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volumen de 100 cm de agua al someterla a una presión de 150 atmósferas. 22. A dos caras opuestas de un bloque cúbico de acero de 25 cm de lado se aplican sendas fuerzas de extensión opuestas de 500 kp cada una. Hallar el ángulo de cizalla cizalla y el desplazamiento 5
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relativo. El módulo de rigidez del acero vale 8,4 x 10 kp/cm .
