Republica Bolivariana de Venezuela Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño

Mecánica de los Sólidos Guía de Ejercicios Ing. David Hayde

PRIMER CORTE

ANÁLISIS ESTÁTICO.

1.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:

a. Fuerza AB. b. Reacción en el punto D.

2.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:

a. Fuerza AB. b. Fuerza CD.

3.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:

a. Fuerza BD. b. Reacción en el punto C.

4.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:

a. Fuerza BD. b. Reacción en el punto A.

5.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:

a. Fuerza AB. b. Reacción en el punto C.

Análisis de Esfuerzos

6.- La barra AB está hecha de un material de acero con esfuerzo normal último de

450MPa. Determine el área de la barra AB, utilizando un factor de seguridad de

3,5.

7.- En cada una de las barras que se muestran AB y CD están conectadas a un

apoyo fijo y a la barra BCE por medio de unos pasadores de 1 pulgada de diámetro

a cortante simple, hechos de acero. Se sabe que el esfuerzo último de corte para

los pasadores es de 30000Psi y el esfuerzo normal último para las barras es de

70000Psi. Determine el valor de la fuerza P si se utiliza un factor de seguridad igual

a 3 en general.

8.- En la estructura que se muestra, se observa que se usa un pasador de 8mm de

diámetro en el punto A y otros de 12mm de diámetro para los puntos B y D. Se

sabe que el esfuerzo ultimo de corte para todos los conectores es de 100MPa y el

esfuerzo normal ultimo es de 250MPa para todas las barras en B y D. Determine la

fuerza admisible P si se quiere un factor de seguridad igual a 3.

DEFORMACIÓN

9.- Dos barras cilíndricas sólidas están unidas en el punto B y sometida a

una serie de fuerzas. La sección AB esta hecha de acero E=200GPa y la

sección BC de latón E=105GPa. Determine:

a. La deformación total de la barra compuesta ABC.

b. La deformación de solo el punto B.

10.- Una barra compuesta totalmente de aluminio con E=70GPa. Sabiendo que la magnitud de la fuerza P es de 4KN, determinar: a. El valor de la fuerza Q para que la deformación sea cero. b. deformación del punto B.

11.- Una barra hecha de dos materiales cilíndricos dividida en dos secciones AB y BC se encuentran empotradas en sus extremos. La porción AB está hecha de latón E=15x10^6 Psi, /°F y la porción BC está hecha de acero E=29x10^6 Psi, y , /°F. Sabiendo que la barra inicialmente no está sometida a ningún esfuerzo, determine: a. el esfuerzo normal inducido en la porción AB y BC por un incremento en la temperatura de 90°C. b. La deformación correspondiente al punto B.

12.-Ssabiendo que existe una abertura de 0.02in cuando los materiales se

encuentran a 75°F, determine:

a. La temperatura a la cual el esfuerzo normal de la barra de aluminio es de

10000Psi.

b. La deformación del punto B.

13.- La barra rígida de acero CDE se encuentra unida al pasador E en el extremo derecho y descansa sobre un cilindro de latón BD de 30mm de diámetro. La barra AC de 22mm de diámetro posee una rosca en el punto C. Inicialmente la temperatura del cilindro de latón BD es de 20°C y es elevada hasta 50°C. Asumiendo que la temperatura de los demás elementos no fue alterada, determine el esfuerzo normal que sufre el cilindro de latón.

14.- La barra CE de 0.5in de diámetro y la barra DF de 0.75in de diámetro están unidas a la barra ABCD como se muestra en la figura. Sabiendo que las barras están hechas de aluminio Psi. Determinar: a. La fuerza generada en cada uno de las barras de aluminio. b. La deflexión del punto A.

Elementos cilíndricos sometidos a Torsión

15.- Dos ejes de acero están conectados mediante dos engranes como se muestra

en la figura. Sabiendo que y que el esfuerzo cortante a torsión

admisible es de 15000 Psi. Determinar a) El To máximo que puede ser aplicado en

el eje AB, b) El ángulo de torsión correspondiente al punto A.

16.- En el eje de transmisión que se muestra a continuación está sometido a una

serie de torques como se muestra en la figura. Determinar: a) el esfuerzo cortante

a torsión máximo cuando d=80mm, b) el ángulo de torsión del punto A.