Problemasd practica para mecanica de materiales

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Universidad Tecnológica de Panamá
Asignatura: Mecánica de Materiales Código de Hora: 2385 Grupo: 1IE-132
Taller #1 Tensión, Compresión y Cortante
Facilitador: Ing. Elio M. Saldaña O.
Integrantes: __________________________________ Cédula: __________________
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Indicaciones: Resuelva los siguientes problemas propuestos en grupo de máximo 3
personas, con el propósito de entregar un taller por grupo, para el día miércoles 29
de abril 2015, en el transcurso de la clase. Asegure el llevar el taller y entregarlo, NO
SE PODRÁ ENTREGAR DESPÚES.
1. Un tubo circular de aluminio con longitud L = 400
mm está cargado en compresión por fuerzas P. Los
diámetros interior y exterior son 60 mm y 50 mm,
respectivamente. Se coloca un deformímetro en el
exterior de la barra para medir las deformaciones
unitarias normales en la dirección longitudinal.
(a) Si la deformación unitaria es  = 550 × 10 –6,
¿cuál es el acortamiento d de la barra?
(b) Si el esfuerzo de compresión en la barra se
propone sea de 40 MPa, .cual debe ser la carga P?

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2. Dos alambres de acero soportan una cámara
móvil suspendida que pesa W = 25 lb (consulte la
figura), empleada para hacer acercamientos de
las acciones en el campo en eventos deportivos.
En un instante dado, el alambre 1 forma un
ángulo α = 20° con la horizontal y el alambre 2
forma un ángulo β = 48°. Los dos alambres tienen
un diámetro de 30 milésimas. (Los diámetros del
alambre, con frecuencia, se expresan en
milésimas de pulgada; una milésima es igual a
0.001 in).
Determine los esfuerzos de tensión 1 y 2 en los
dos alambres.
3. Dos góndolas en un teleférico están aseguradas en la posición que se muestra
en la fi gura mientras se hacen reparaciones en otro lugar. La distancia entre las
torres de soporte es L = 100 ft. La longitud de cada segmento de cable sobre las
góndolas que pesan WB = 450 lb y WC = 650 lb son DAB = 12 ft,
DBC = 70 ft y DCD = 20 ft. El pandeo del cable en B es ΔB = 3.9 ft y en C (ΔC) es 7.1 ft.
El área de la sección transversal efectiva del cable es Ae = 0.12 in2.
(a) Encuentre la fuerza de tensión en cada segmento de cable; no tome en cuenta
la masa del cable.
(b) Encuentre el esfuerzo promedio () en cada segmento de cable.

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4. Imagine que un alambre largo de acero cuelga verticalmente desde un globo a
gran altura.
(a) ¿Cuál es la longitud máxima (ft) que puede tener el alambre sin fluencia si el acero
fluye a 40 ksi?
(b) Si el mismo alambre cuelga de un barco en alta mar, ¿cuál es la máxima longitud?
Datos: γs = 490 lb/ft3 γw = 63.8 lb/ft3
5. Una armadura simétrica que consiste en
tres barras articuladas, está cargada por una
fuerza P (consulte la fi gura). El ángulo entre
las barras inclinadas y la horizontal es α = 48°.
La deformación unitaria axial en medio de la
barra se mide y resulta que es 0.0713.
Determine el esfuerzo de tensión en las barras
exteriores si están construidas de una
aleación de aluminio que tiene un diagrama
esfuerzo-deformación unitaria como se
muestra en la figura.
6. La lámpara de 80 kg sostenida por dos barras AB y BC como se muestra en a figura.
Si AB tiene un diámetro de 10 mm y BC un diámetro de 8 mm, determine el esfuerzo
normal promedio en cada barra.

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8. Dos placas de acero deben sujetarse por
medio de pasadores de acero de alta
resistencia de 16 mm de diámetro que
embonan con suavidad dentro de
espaciadores cilíndricos de latón. Si se sabe
que el esfuerzo normal promedio no debe
exceder 200 MPa en los pasadores y 130 MPa
en los espaciadores, determine el diámetro
exterior de los espaciadores que ofrece el
diseño más económico y seguro.
7. 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 de C es 650 mm3.
9. Si se sabe que la sección transversal
de la porción central del eslabón BD
tiene un área de 800 mm2, determine
la magnitud de la carga P para la cual
el esfuerzo normal en esa porción de BD
es de 50 MPa.

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10. Un par M con magnitud de 1 500 N m se aplica
a la manivela de un motor. Para la posición mostrada,
determine a) la fuerza P requerida para mantener en
equilibrio al sistema de la máquina, b) el esfuerzo
normal promedio en la biela BC, la cual tiene una
sección transversal uniforme de 450 mm2.