Ejercicios de Resistencia de Materiales (recuperación 2017-1)
1.
Un tubo de aluminio esta rígidamente sujeto entre una barra de bronce y una de acero, según se muestra en la figura. Las cargas axiales se aplican en las posiciones indicadas. Determine el esfuerzo en cada material; dibuje el diagrama de esfuerzos normales.
2.
Se requiere punzonar una placa tal como se indica en la figura, que tienen un esfuerzo cortante ultimo de 300 MPa. a) Si el esfuerzo de comprensión admisible en el punzón es de 400 MPa, determine el máximo espesor de la placa para poder punzonar un orificio de 100mm de diámetro.
b) Si la placa tiene un espesor de 10mm, calcule el máximo diámetro que puede puncionarse.
3.
Una polea de 750 mm sometida a la acción de fuerzas que indica la figura está montada mediante una cuña en un eje de 50mm de diámetro. Calcule el ancho b de la cuña si tiene 75 mm de longitud y el esfuerzo cortante admisible es de 70 MPa.
4.
En la figura se supone que el remache tiene 20 mm de diámetro y une placas de 100 mm de ancho. a) Si los esfuerzos admisibles son de 140 MN/m2 para el aplastamiento y 80 MN/m2 para el esfuerzo cortante, determine el mínimo espesor de cada placa. b) Según las condiciones especificadas en la parte a), ¿Cuál será el máximo esfuerzo medio de tensión en las placas? pl acas?
5. Para la junta traslapada de la figura, determine la máxima carga P que pueda aplicarse con confianza si el esfuerzo cortante en los remaches está limitado a 60 MPa, el esfuerzo de contacto en las placas, a 110 MPa, y el esfuerzo de tensión media en las placas, a 140 MPa.
6. El elemento AC que se muestra en la figura está sometido a una fuerza vertical de 3 kN. Determine la posición x de esta fuerza de manera que el esfuerzo de compresión promedio en el soporte liso C sea igual al esfuerzo de tensión promedio en el tirante AB. Este tirante tiene un área en su sección transversal de 400 mm2 y el área de contacto en C es de 650 mm2
7. Determine el esfuerzo cortante promedio en el pasador de 20mm de diámetro ubicado en A y en el pasador de 30 mm de diámetro que está en B, los cuales soportan la viga de la figura
8. Cada una de las barras de la armadura tiene un área de sección transversal de 1.25 pulg2. Si el esfuerzo normal promedio máximo en cualquier barra no debe exceder 20 Ksi, determine la magnitud máxima P de las cargas que pueden aplicarse a la armadura,
9. La barra rígida AB está articulada mediante un perno en O y conectada a dos varillas según se muestra en la figura, si la barra AB se mantiene en posición horizontal a determinada temperatura, calcule la relación de áreas de las varillas para que la barra AB se mantenga horizontal a cualquier temperatura. Desprecie la masa de la barra AB.
10. Para el conjunto mostrado en la figura, determine el esfuerzo de cada una de las varillas verticales si la temperatura se eleva 40°C después que se aplica la carga P = 60 kN. Después la deformación y la masa de la barra horizontal.
11.Una 11.Una varilla está formada por tres segmentos como se muestra en la figura. Si las fuerzas axiales P1 = 60 kN y P2 = 50 kN son nulas, determinar los esfuerzos en cada material al descender la temperatura 30°C en los siguientes casos: a) Los soportes no se mueven en absoluto, b) Los soportes ceden 0.25 mm. α = 18.9 µm/(m . °C) para el bronce, 23.0 µm/(m . °C) para el aluminio y 11.7 µm/(m . °C) para el acero.
12. Tres barras AB, AC y AD se articulan en A para soportar juntas un acrga P = 30 kN, com se indica en la figura. El despalzamiento horizontal del punto A esta impedido por una corta varilla horizontal AE que se supone infinitamente rigida. Determinar los esfuerzos en cada barra y la fuerza total en AE. Para la barra de acero, A = 200 mm2 y E = 200 GPa, y para cda una de las barras de aluminio, A = 400 mm2 y E = 70 GPa
13. Con los datos del ejercicio anterior, calcular el máximo valor de P si los esfuerzos admisibles son de 40 MPa en el aluminio y de 120 MPa en el acero.
