GUÍA 1B

MECÁNICA DE MATERIALES

1.-L a varilla BD de acero (E =29 x 106 psi) se utiliza para perforar al elemento axialmente comprimido ABC. La máxima fuerza que puede desarrollarse en el elemento BD es de 0.02 P. Si el esfuerzo no debe de exceder 18ksi y el máximo cambio en longitud no debe sobrepasar 0.001 veces la longitud de ABC, halle el diámetro mínimo que puede utilizarse para la varilla del elemento BD.

2.-Una sección de 1.2 m de una tubería de aluminio con una área de sección transversal de 1100 mm2 descarga descansa sobre un soporte fijo en A. La varilla de acero BC de 15 mm de diámetro cuelga de una barra rígida que se descansa sobre la tubería en B. Sabiendo que el modulo de elasticidad es de 200 GPa para el acero y de 72 GPa para el aluminio calcule la deflexión para el punto C cuando una fuerza de 60 KN se aplica en C.

3.-Los elementos ABC y DEF están unidos con eslabones de acero (E=200 GPa). Cada uno de los eslabones está elaborado con un par de placas 25 x 35 mm. Calcule el cambio de longitud de a) el elemento BE, b) el elemento CF

4.-Cada uno de los eslabones AB y CD son de aluminio (E = 75 GPa) y tiene una área de sección transversal de 125mm2. Sabiendo que soportan al elemento rígido ABC determine la deflexión del punto E.

5.-La coraza de aluminio se encuentra unido completamente al núcleo de latón, y el ensamble se desesfuerza a una temperatura de 78 °F. Considerando solo las deformaciones axiales determine el esfuerzo cuando la temperatura alcanza a180 °F a) en el núcleo del latón b) en la coraza de aluminio.

6.-Una varilla de dos porciones cilíndricas AB y BC está sujeta en ambos extremos. La porción AB es de acero (Eacero = 29 x 106 psi, αacero = 6.5 x 10-6 /°F) y la porción BC está hecha de latón (E latón = 15 x106

psi, αlatón = 10.4 x 10-6 /°F). Sabiendo que la varilla se encuentra inicialmente sin esfuerzos encuentre a) los esfuerzos normales inducidos en las porciones AB y BC por una elevación de temperatura de 65 °F, b) La deflexión correspondiente del punto B.

7.-Calcule a) la fuerza de compresión en las barras mostradas después de una elevación en la temperatura de 96 °C, b) el cambio correspondiente en la longitud de la barra de bronce.

8.-A la temperatura ambiente (70°F) hay un espacio de 0,02 in entre los extremos de las varillas mostradas en la figura. Posteriormente cuando la temperatura alcanza 320 °F determine a) el esfuerzo normal de la varilla de aluminio, b) el cambio de longitud de la varilla de aluminio.

9.- Se emplea un ensayo estándar de tensión para determinar las propiedades de un plástico experimental. La probeta es una varilla de 15 mm de diámetro que se somete a una fuerza de tensión de 3.5 kN. Sabiendo que el alargamiento de 11 mm y una disminución de diámetro de 0.62 mm se observan en una longitud calibrada de 12 mm, calcule el modulo de elasticidad, el modulo de rigidez y la relación de poisson del material

10.-El cambio de diámetro de un perno grande de acero se mide cuidadosamente mientras se aprieta la tuerca. Sabiendo que E = 200 GPa y v = 0.29, encentre la fuerza interna en el perno, si se observa que el diámetro disminuye 13 μm.

11.-Se aplica una carga de tensión de 600 lb a una probeta elaborada con una placa plana de acero de un 1/16 in de espesor (E = 29 x106 psi, v = 0.30). Calcule el cambio resultante a) en la longitud calibrada de 2 in, b) en el ancho de la porción AB de la probeta, c) en el espesor de la porción AB, d) en el área de la sección transversal de la porción AB.