Lista de Exercícios: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I

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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I - Prof. Kenji – B2
Uma barra de seção quadrada de 5 cm de lado está fixa rigidamente entre duas paredes e suporta uma carga axial de 20.000 Kgf, conforme figura. Calcular as reações nos engastes e o alongamento da parte tracionada.
Calcular os L e analisar a deformação da estrutura, assim como calcular as reações nos apoios.
Uma viga de aço com comprimento L = 4m e área de secção transversal A= 2800 mm2 engastadas nas paredes A e B, livre de tensões a uma temperatura de 17ºC. Determinar a força térmica e a tensão térmica, originada na viga, quando a temperatura subir para 42ºC. E aço = 2,1 x 10 5 MPa α aço = 1,2 x 10 -5 ºC -1
A figura dada representa uma viga de aço com comprimento 5m e área de seção transversal 3600 mm2 . A viga encontra-se engastada na parede A e apoiada junto à parede B, com uma folga de 1 mm desta, a uma temperatura de 12 ºC. Determinar a tensão atuante na viga quando a temperatura subir para 40 ºC. Eaço = 2,1 x 10 5 MPa α aço = 1,2 x 10 –5 ºC -1.
Um tubo de aço, com D aço = 100 mm, d aço= 80 mm envolve um tubo de Cobre tem D cu = 80 mm e d = 60 mm com mesmo comprimento do tubo de aço. O conjunto sofre uma carga de 24 kN aplicada no centro das chapas de aço da figura. E aço = 210 GPa, E cu = 112 GPa. Determinar as tensões normais no tubo de Cobre, e no de aço.
Duas barras cilíndricas, uma de aço (E = 200 GPa) e outra de latão (E = 105 GPa) são ligadas em C e engastadas em A e E. Para o carregamento indicado determinar as reações em A e E. Diâmetro do aço = 40 mm e diâmetro do latão = 30 mm. (Todas as dimensões em mm)
O conjunto representado na figura é constituído por uma secção transversal, A1=3600 mm2 e comprimento de 500 mm e uma secção transversal, A2 = 7200 mm2 e comprimento de 250 mm. Determinar as tensões normais atuantes nas secções transversais das partes 1 e 2 da peça, quando houver uma variação de temperatura de 20ºC. O material da peça é aço. E aço = 2,1 x 10 5 MPa α aço = 1,2 x 10 –5 ºC -1
Um eixo de transmissão tem seção vazada, com diâmetro interno de 100 mm e externo de 150 mm. Determine qual o torque máximo que poderá ser transmitido, sendo a tensão admissível igual a 83 MPa.
Calcular uma árvore, para que execute com segurança o trabalho proposto no esquema abaixo. O material que queremos utilizar na árvore tem tensão de escoamento ao cisalhamento valendo 500 MPa. Usaremos coeficiente de segurança 2.
Um eixo maciço de aço AB será usado para transmitir 3.750 W do motor M ao qual está acoplado. Se o eixo girar a ω = 175 rpm e o aço tiver uma tensão de cisalhamento admissível adm = 100 MPa, determine o diâmetro exigido para o eixo com precisão de mm.
Uma árvore de aço possui diâmetro d = 300 mm, gira com uma velocidade angular = 20 rad/s, movida por uma força tangencial Ft = 18 kN. Determinar: a) rotação (n) b) frequência (f) c) velocidade periférica (Vp) d) potência (P) e) torque (Mt)
Dimensionar a árvore maciça de aço, para que transmita com segurança uma potência de 7355 W (≈ 10 cv), girando com uma rotação de 800rpm. O material a ser utilizado e o ABNT 1040L, com = 50 MPa (tensão admissível de cisalhamento na torção).
Um eixo tubular de diâmetro interno de 30 mm e diâmetro externo de 42 mm é usado para transmitir 90 kW de potência. Determinar a frequência de rotação do eixo de modo que a tensão de cisalhamento não exceda 50 MPa.
Um motor de 60 CV (1 CV = 736 w) aciona um utilizador através de um eixo com 4.000 rpm. Calcule o torque aplicado ao eixo.
Um eixo circular vazado de aço tem comprimento de 1,5 m, diâmetro interno de 40 cm e diâmetro externo de 60 cm. Qual o maior momento de torção que pode ser aplicado ao eixo para que as tensões de cisalhamento não excedam 120 MPa?
Qual é o valor de momento de torção deve ser aplicado à extremidade do eixo circular do exercício anterior para que o ângulo de torção produzido seja de 2º.G = 80 GPa.
Um eixo-árvore de secção transversal constante, e diâmetro igual a 50mm, transmite uma potência de 60 kW a uma frequência de 30 Hz Pede-se determinar no eixo: a) a velocidade angular b) a rotação c) o torque atuante d) a tensão máxima atuante
Um momento torçor de 1MN.m age sobre um eixo de aço, G=50GPa, com raio 10cm (seção circular). Qual é a rotação entre os dois extremos do eixo, distantes 10m entre si?
Um eixo circular é feito pela compressão de um tubo de alumínio em uma barra de latão, para formar uma seção de dois materiais, que então agem como uma unidade. Se, devido à aplicação de um torque T, aparecer uma tensão de cisalhamento de 7 kgf/mm2 nas fibras externas do eixo, qual é a magnitude do torque T? Para o alumínio E = 7 . 103 kgf/mm2 , G = 2,8 . 103 kgf/mm2 e para o latão E = 11,2 . 103 kgf/mm2 , G = 4,28 . 103 kgf/mm2 .
“Um eixo de secção circular de diâmetro 7/4” está submetido a Mt = 10.000 kgf.cm. Calcular a tensão de cisalhamento máxima e o deslocamento angular correspondente a 1 metro de comprimento. G = 800 tf/cm2 .
Considere um pilar de concreto armado de 2,5 m de altura e secção quadrada de 20 cm de lado, armado com 4 barras de aço de ½”, colocadas simetricamente em relação ao eixo vertical. O pilar suporta a carga axial de compressão de 60 tf, aplicada por intermédio de uma placa absolutamente rígida. Sendo para o aço Eaço = 2100 tf/cm2 e para Econcreto = 180 tf/cm2 . Quais as tensões no aço e no concreto.
Uma barra rígida horizontal AB é articulada em A e nos pontos D e B, que a ligam às barras CD e EB. A barra EB é de aço, tem 1,5 m de comprimento e área da seção transversal igual a 3 cm2 , A barra CD é de cobre, tem 1,0 m de comprimento e área da seção transversal igual a 5 cm2 . E aço = 2100 tf/cm2 e E cobre = 1200 tf/cm2 . Quais são as forças normais nas barras de aço e cobre produzidas pela carga de 18 tf, desconsiderando o peso da barra AB.