Ejercicios propuestos - Capítulo I

Esfuerzos axial y cortante

1. Dos barras cilíndricas sólidas AB y BC se encuentran soldadas en B y cargadas como se muestra. Si se sabe que P = 10 kips, determina el esfuerzo normal promedio en la sección media de a) la barra AB, b) la barra BC


2. La columna está sometida a una fuerza axial de 8 kN, la cual se aplica a través del centroide del área de la sección transversal. Determina el esfuerzo normal promedio que actúa en la sección transversal, cuyas dimensiones son: b = 150 mm, h = 1600 mm, e = t = 10 mm (desprecia R).


3. Una columna cargada axialmente sobre la sección transversal T, mostrada en la figura, está sometida a un esfuerzo uniforme de compresión de 150 Mpa. Determina la magnitud de la fuerza aplicada y la posición de la resultante de los esfuerzos.


4. La siguiente armadura tiene tres elementos conectados por pasadores con las siguientes áreas de sección transversal: ABC=0.8  pulg2A_{BC} = 0.8\;pulg^2, AAB=1.5  pulg2A_{AB} = 1.5\;pulg^2, AAC=0.6  pulg2A_{AC} = 0.6\;pulg^2. Determina el esfuerzo normal promedio desarrollado en cada elemento si la armadura está sometida a la carga que se muestra.


5. Determina el diámetro del agujero circular más grande que puede ser punzonado en una hoja de poliestireno de 6 mm de espesor, si se sabe que la fuerza ejercida por el punzón es de 45 kN y que se requiere un esfuerzo cortante promedio de 55 MPa para causar la falla del material.

6. Ejercicio interactivo

7. Ejercicio interactivo

8. La fuerza axial en la columna que soporta la viga de madera que se muestra en la figura es P = 20 kips. Determina la longitud mínima permisible L de la zapata de carga si el esfuerzo admisible de apoyo en la madera es de 400 psi.


9. El eslabón AB, cuyo ancho es b = 2 pulg y su grosor t = 1/4 pulg, se emplea para soportar el extremo de una viga horizontal. Si se sabe que el esfuerzo normal promedio en el eslabón es de –20 ksi y que el esfuerzo cortante promedio en cada uno de los dos pasadores es de 12 ksi, determina a) el diámetro dd de los pasadores, b) el esfuerzo promedio de apoyo en el eslabón.


10. El bloque está sometido a una fuerza de compresión de 2 kN. Determina los esfuerzos normal promedio y cortante promedio desarrollados en las fibras de madera que están orientadas a lo largo de la sección a-a, formando un ángulo de 30° respecto al eje del bloque.


11. El eje de la figura está sometido a una fuerza axial de 40 kN. Determina el esfuerzo cortante promedio que actúa sobre el collarín C y el esfuerzo normal en el eje.


12. Una probeta falló en un ensayo de tensión a un ángulo de 52°, cuando la carga axial era de 19.80 kips. Si la probeta tiene un diámetro de 0.5 pulg, determina los esfuerzos normal promedio y cortante promedio que actuaron sobre el área del plano de falla inclinado. Además, ¿cuál era el esfuerzo normal promedio que actuaba sobre la sección transversal cuando se produjo la falla?


13. Determina el esfuerzo normal promedio en la sección a-a y el esfuerzo cortante promedio en la sección b-b del elemento AB. La sección transversal es cuadrada con 0.5 pulg por lado.


14. Los tres cables de acero se usan para sostener la carga. Si los cables tienen un esfuerzo de tracción admisible de σadmisible=165  MPa\sigma_{admisible} = 165\; MPa, determina el diámetro requerido para cada cable si la carga aplicada es P=6  kNP = 6 \;kN.


15. Ejercicio interactivo

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