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CIV0418- Resistência dos Materiais II - Primeira Unidade - Lista 01
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: CIV0418 – Resistência dos Materiais II
Professor: Dr. Francisco Adriano de Araújo
Unidade I - LISTA 01 – Matéria da Primeira Prova
Primeira Prova - Parte 01: Questões 01 a 50
Primeira Prova - Parte 02: Questões 51 a 100
OBS.1: Os alunos NÃO são obrigados a fazerem esta lista, pois a mesma NÃO vale nota.
OBS.2: Esta lista tem por objetivo principal orientar o professor quanto à elaboração da prova.
01) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual
tem e sendo o eixo positivo para baixo, submetida
ao momento externo , através da integração da EDO de 2ª
ordem da linha elástica, obter as reações , e
indicando os seus sentidos, e também a equação da linha
elástica .
02) Para a viga biengastada da figura ao lado, a qual tem
e sendo o eixo positivo para baixo, submetida ao
carregamento uniformemente distribuído , através da
integração da EDO de 2ª ordem da linha elástica, obter as
reações , , e indicando os seus sentidos, e
também a equação da linha elástica .
03) Para a viga AB de seção transversal
uniforme com pede-se:
a) Deduzir o valor da reação em ;
b) Deduzir a equação da linha elástica ;
c) Determinar a rotação do eixo no apoio .
04) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual
tem e sendo o eixo positivo para baixo, submetida
ao carregamento triangular de intensidade máxima , através
da integração da EDO de 2ª ordem da linha elástica, obter as
reações , e indicando os seus sentidos, e também a
equação da linha elástica .
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05) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual
tem e sendo o eixo positivo para baixo, submetida
ao carregamento parabólico do 2º grau de intensidade máxima
, através da integração da EDO de 2ª ordem da linha elástica,
obter as reações , e indicando os seus sentidos, e
também a equação da linha elástica .
06) Para a viga biengastada da figura ao lado, a qual tem
e sendo o eixo positivo para baixo, submetida ao
carregamento parabólico do 2º grau de intensidade máxima ,
através da integração da EDO de 2ª ordem da linha elástica,
obter as reações , , e indicando os seus sentidos,
e também a equação da linha elástica .
07) Para a viga biengastada da figura ao lado, a qual tem
e sendo o eixo positivo para baixo, submetida ao
carregamento cossenoidal de intensidade máxima , através
da integração da EDO de 2ª ordem da linha elástica, obter as
reações , , e indicando os seus sentidos, e
também a equação da linha elástica .
08) Para a viga biengastada da figura ao lado, a qual tem
e sendo o eixo positivo para baixo, submetida ao
carregamento triangular de intensidade máxima , através da
integração da EDO de 2ª ordem da linha elástica, obter as
reações , , e indicando os seus sentidos, e
também a equação da linha elástica .
09) Para a viga biengastada da figura ao lado, a qual tem
e sendo o eixo positivo para baixo, submetida ao
momento externo no meio do vão, através da integração da
EDO de 2ª ordem da linha elástica, obter as reações , ,
e indicando os seus sentidos, e também a equação da
linha elástica .
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10) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual
tem e sendo o eixo positivo para baixo, submetida
ao momento no meio do vão, através da integração da EDO
de 2ª ordem da linha elástica, obter as reações , e
indicando os seus sentidos, e também a equação da linha
elástica .
11) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual
tem e sendo o eixo positivo para baixo, submetida
ao recalque linear diferencial do apoio , através da
integração da EDO de 2ª ordem da linha elástica, obter as
reações , e indicando os seus sentidos, e também a
equação da linha elástica .
12) Para a viga de seção transversal
uniforme com e com engaste
móvel no ponto pede-se:
a) Determinar a deflexão na extremidade , ;
b) Deduzir a equação da linha elástica .
13) Para a viga hiperestática da figura ao lado
considerando-se o sistema de referência
apresentado e que , sendo
considerado que o equilíbrio da estrutura ocorre
na configuração indeslocada e portanto as
reações de apoio horizontais são nulas, pede-se:
a) Montar a equação do momento fletor pelo método de Süssekind tratando as reações em como
hiperestáticos, e ;
b) A partir da EDO da linha elástica e das equações de equilíbrio determinar as reações de apoio;
c) Determine a equação da linha elástica;
d) Obter a função , calcular o esforço cortante máximo em módulo e calcular a posição da seção
com esforço cortante nulo;
e) Obter a função sabendo-se que esta função é um polinômio com raízes
{ }, e calcular o momento fletor crítico deste trecho;
f) Desenhar o D.C.L. final e alinhados com este D.C.L. final plotar os diagramas de esforço cortante e
momento fletor, sendo os momentos fletores plotados do lado das fibras tracionadas.
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14) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual
tem , submetida a carga concentrada , através do
método da superposição com os valores tabelados no
apêndice D de Tim.&Gere, obter as reações , e
indicando os seus sentidos.
15) Para a viga com um engaste rígido e outro móvel da figura
ao lado, a qual tem , submetida a carga
uniformemente distribuída , através do método da
superposição com os valores tabelados no apêndice D de
Tim.&Gere, obter as reações , e indicando os seus
sentidos.
16) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual
tem , submetida a carga uniformemente
distribuída , através do método da superposição com os
valores tabelados no apêndice D de Tim.&Gere, obter as
reações , e indicando os seus sentidos.
17) Para a viga contínua da figura ao lado, a qual
tem , submetida a carga uniformemente
distribuída , através do método da superposição
com os valores tabelados no apêndice D de
Tim.&Gere, obter as reações , e
indicando os seus sentidos.
18) Para a viga contínua da figura ao lado, a qual
tem , submetida a carga uniformemente
distribuída , através do método da superposição
com os valores tabelados no apêndice D de
Tim.&Gere, obter as reações , e
indicando os seus sentidos.
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19) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual
tem rigidez flexional na primeira metade do seu
comprimento e na segunda metade, submetida a carga
uniformemente distribuída , através do método da
superposição com os resultados dos problemas 9.7.1 e
9.7.2 de GERE&GOODNO (2010), obter as reações ,
e indicando os seus sentidos.
20) Para a viga contínua da figura ao lado, a qual
tem , submetida a carga
uniformemente distribuída , através do método
da superposição com os valores tabelados no
apêndice D de Tim.&Gere, obter as reações
, , e indicando os seus sentidos.
21) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual tem
e que sofre um recalque diferencial linear no apoio ,
através do método da superposição com os valores tabelados noapêndice D de Tim.&Gere, obter as reações , e
indicando os seus sentidos.
22) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual tem
e que sofre um recalque diferencial angular no apoio
, através do método da superposição com os valores tabelados no
apêndice D de Tim.&Gere, obter as reações , e
indicando os seus sentidos.
23) Uma viga contínua de dois vãos se apoia em
e antes de aplicada a carga uniformemente
distribuída , ver figura ao lado. Há uma pequena
folga, , entre a viga e o apoio . Quando a carga
é aplicada na viga, a folga é eliminada e aparecem
reações nos três apoios. Calcular o valor da folga
, através do método da superposição com os
valores tabelados no apêndice D de Tim.&Gere,
de modo que as reações dos apoios sejam iguais.
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24) Para a viga biengastada da figura ao lado, a
qual tem e sofre um recalque
diferencial linear no engaste , através do
método da superposição com os valores
tabelados no apêndice D de Tim.&Gere,
determinar as reações de apoio , , e ,
e indicando os seus sentidos.
25) Uma viga está apoiada em e em e é carregada por uma carga uniformemente distribuída , como
mostra a figura abaixo. Há uma pequena folga entre a viga descarregada e o apoio em .
Sendo e , através do método da superposição com os valores
tabelados no apêndice D de Tim.&Gere, pede-se para determinar:
a) O menor valor da carga
uniformemente distribuída
, o qual elimina a folga
;
b) O valor do momento fletor em ,
, para ;
c) O valor do momento fletor em ,
, para .
26) A viga está engastada na
extremidade e suportada pela viga no
ponto . Ambas as vigas são feitas do mesmo
material e tem a mesma seção transversal.
Utilizando o método da superposição com o
Apêndice D de Tim.&Gere determinar todas
as reações de apoio indicando os seus
sentidos.
27) A viga engasta da figura ao lado tem no ponto um apoio
elástico de rigidez axial
e está submetida ao
carregamento uniformemente distribuído . Utilizando o
método da superposição com o apêndice D de Tim.&Gere
determinar as reações , e indicando os seus sentidos.
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28) A viga engasta da figura ao lado tem no ponto um apoio
elástico de rigidez rotacional e está submetida ao
carregamento uniformemente distribuído . Utilizando o
método da superposição com o apêndice D de Tim.&Gere
determinar a rotação e a flecha do ponto .
29) A viga engasta da figura ao lado tem no ponto um
apoio elástico de rigidez rotacional e está
submetida ao carregamento uniformemente distribuído
. Utilizando o método da superposição com o
apêndice D de Tim.&Gere determinar as reações ,
e indicando os seus sentidos.
30) A viga está engastada em e se apoia (no ponto ) no
ponto médio da viga (ver primeira parte da figura). Assim, a
viga pode ser representada como uma viga engastada e
apoiada com um balanço e um apoio elástico de rigidez
linear no ponto (ver segunda parte da figura). Sendo a
distância de a de , a distância de a de
e a distância de a de , tendo ambas as
vigas a mesma rigidez flexional e sendo a carga .
Utilizando o método da superposição com o apêndice D de
Tim.&Gere determinar as reações , e indicando os
seus sentidos.
31) A viga contínua da figura ao lado, a qual tem
, está submetida ao carregamento uniformemente distribuído
e tem um apoio elástico no ponto de rigidez axial .
Utilizando o método da superposição com o apêndice D
de Tim.&Gere determinar o valor da rigidez axial de
modo que o maior momento fletor em módulo tenha o
menor valor possível.
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32) Para a viga engastada e apoiada da figura ao
lado, a qual tem , submetida ao
momento externo , através do método das
áreas de momento determinar as reações ,
e indicando os seus sentidos.
33) Para a viga apoiada e engastada da figura ao lado, a qual
tem , submetida ao carregamento distribuído
parabólico do 2º grau, através do método das áreas de
momento determinar as reações , e indicando os
seus sentidos.
34) Para a viga apoiada e engastada da figura ao lado, a
qual tem , submetida ao carregamento
uniformemente distribuído , através do método das
áreas de momento determinar as reações , e
indicando os seus sentidos.
35) Para a viga engastada e apoiada da figura ao lado, a qual
tem , submetida ao momento externo , através
do método das áreas de momento determinar as reações
, e indicando os seus sentidos.
36) Para a viga biengastada da figura ao lado, a
qual tem , submetida aos momentos
externos de sentidos opostos, através do
método das áreas de momento determinar as
reações , , e indicando os seus
sentidos.
37) Para a viga engastada e apoiada da figura ao
lado, a qual tem , submetida aos
momentos externos de sentidos opostos,
através do método das áreas de momento
determinar as reações , e indicando os
seus sentidos.
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38) Para a viga biengastada da figura ao lado, a qual tem
, submetida a carga concentrada , através do
método das áreas de momento determinar as reações , ,
e indicando os seus sentidos.
39) Para a viga biengastada da figura ao lado, a qual tem
, submetida ao momento externo , através do
método das áreas de momento determinar as reações ,
, e indicando os seus sentidos.
40) Para a viga contínua da figura abaixo a qual tem , através da equação dos três momentos
determinar os momentos fletores e e as reações de apoio , , e indicando os seus
sentidos, e traçar os DEC e DMF.
41) Para a viga contínua da figura ao lado a qual
tem , através da equação dos três
momentos determinar o momento fletor e as
reações de apoio , e indicando os seus
sentidos, e traçar os DEC e DMF.
42) Para a viga contínua da figura ao lado a qual
tem , através da equação dos três
momentos determinar os momentos fletores e
e as reações de apoio , , e
indicando os seus sentidos, e traçar os DEC e
DMF.
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43) Para a viga contínua da figura ao lado a qual tem
e uma folga em relação ao apoio ,
através da equação dos três momentos determinar o
momento fletor e as reações de apoio , e
indicando os seus sentidos, e traçar os DEC e DMF.
44) Para a viga contínua da figura ao lado a qual
tem , através da equação dos três
momentos determinar os momentos fletores e
e as reações de apoio , , e
indicando os seus sentidos, e traçar os DEC e
DMF.
45) Para a viga contínua da figura ao lado a qual
tem , através da equação dos três
momentos determinar os momentos fletores e
e as reações de apoio , , e
indicando os seus sentidos, e traçar os DEC e
DMF.
46) Para a viga contínua da figura abaixo a qual tem , através da equação dos três momentos
determinar os momentos fletores , e e as reações de apoio , , , e indicando os
seus sentidos, e traçar os DEC e DMF.
47) Para a viga contínua da figura ao
lado tem-se: , ,
, e
. Através da equação
dos três momentos determinar os
momentos fletores ee as reações
de apoio , , e indicando os
seus sentidos, e traçar os DEC e DMF.
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48) Para a viga contínua da figura ao lado a
qual tem e , através da
equação dos três momentos determinar os
momentos fletores e e as reações de
apoio , , e indicando os seus
sentidos, e traçar os DEC e DMF.
49) Para a viga contínua da figura abaixo a qual tem , através da equação dos três momentos
determinar os momentos fletores , , , , e e as reações de apoio , , , , ,
, e indicando os seus sentidos, e traçar os DEC e DMF.
50) Para a viga contínua da figura ao lado
tem-se: , ,
, ,
. Através da equação dos
três momentos determinar os momentos
fletores , e e as reações de apoio
, , , e indicando os seus
sentidos, e traçar os DEC e DMF.
51) Para as hastes das figuras abaixo submetidas aos torques calcular as reações de apoio, indicando o seu
sentido, e através do Método de Süssekind calcular os momentos torçores nas seções destacadas:
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52) Para as hastes das figuras abaixo submetidas aos torques calcular as reações de apoio, indicando o seu
sentido, e através do Método de Süssekind calcular os momentos torçores nas seções destacadas:
53) Para as hastes do problema 52 montar o DCL final redesenhando a haste, considerando-se o sistema
de referência apresentado, obter as expressões de em através do Método de Süssekind e,
alinhado com o DCL final, plotar os respectivos diagramas sendo o momento torçor positivo plotado
acima do eixo da haste. OBS.: No caso de haver mudança não brusca de sinal, através da expressão
deduzida de para o trecho em questão encontrar o valor da coordenada correspondente ao
esforço normal nulo e apresentar esta cota no diagrama.
54) Para as hastes do problema 51 montar o DCL final redesenhando a haste e plotar os respectivos
diagramas de momento torçor alinhados com cada DCL final, sendo o momento torçor positivo plotado
acima do eixo da haste.
55) Para a haste da figura abaixo, considerando-se o sistema de referência apresentado, pede-se:
a) Calcular a reação de apoio, indicando o seu sentido;
b) Utilizando-se o Método de Süssekind calcular os
momentos torçores nas seções A, C, D e B;
c) Deduzir a expressão matemática de cálculo do torque
distribuído do trecho AC;
d) Utilizando-se o Método de Süssekind obter a expressão de para o trecho AC;
e) Para a expressão de obtida no item “d” calcular as posições do momento torçor nulo;
f) Para a expressão de obtida no item “d” calcular a posição do momento torçor crítico;
g) Desenhar o DCL final e alinhado com este DCL final plotar o diagrama de momento torçor, sendo o
momento torçor positivo plotado acima do eixo da haste.
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56) Para a haste da figura abaixo, considerando-se o sistema de referência apresentado, pede-se:
a) Calcular a reação de apoio, indicando o seu sentido;
b) Utilizando-se o Método de Süssekind calcular os
momentos torçores nas seções A, C, D e B;
c) Deduzir as expressões matemáticas de cálculo dos
torques distribuídos dos trechos AC e DB;
d) Utilizando-se o conceito de PVC demonstrar a obtenção da expressão de para o trecho AC;
e) Para a expressão de obtida no item “d” calcular as posições do momento torçor nulo no
trecho AC;
f) Utilizando-se o conceito de PVC demonstrar a obtenção da expressão de para o trecho DB;
g) Recalcular as funções para os trechos AC e DB pelo Método de Süssekind;
h) Desenhar o DCL final e alinhado com este DCL final plotar o diagrama de momento torçor, sendo o
momento torçor positivo plotado acima do eixo da haste.
57) Para a haste da figura abaixo, considerando-se o sistema de referência apresentado, pede-se:
a) Calcular a reação de apoio, indicando o seu sentido;
b) Utilizando-se o Método de Süssekind calcular os
momentos torçores nas seções A, C, D e B;
c) Deduzir as expressões matemáticas de cálculo dos
torques distribuídos dos trechos AC e DB, sendo o
torque distribuído para a esquerda
matematicamente negativo;
d) Utilizando-se o conceito de PVC demonstrar a obtenção da expressão de para o trecho AC;
e) Para a expressão de obtida no item “d” calcular as posições do momento torçor nulo no
trecho AC;
f) Utilizando-se o conceito de PVC demonstrar a obtenção da expressão de para o trecho DB;
g) Para a expressão de obtida no item “f” calcular as posições do momento torçor nulo no trecho
DB;
h) Recalcular as funções para os trechos AC e DB pelo Método de Süssekind;
i) Desenhar o DCL final e alinhado com este DCL final plotar o diagrama de momento torçor, sendo o
momento torçor positivo plotado acima do eixo da haste.
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58) Para a haste da figura abaixo, considerando-se o sistema de referência apresentado, pede-se:
a) Calcular a reação de apoio, indicando o seu
sentido;
b) Utilizando-se o Método de Süssekind calcular
os momentos torçores nas seções A, C e B;
c) Deduzir a expressão matemática de cálculo do
torque distribuído do trecho AC, sendo o torque
para a esquerda matematicamente negativo;
d) Utilizando-se o conceito de PVC demonstrar a obtenção da expressão de para o trecho AC;
e) Calcular o momento torçor crítico do trecho AC;
f) Para a expressão de obtida no item “d” calcular as posições do momento torçor nulo no trecho
AC;
g) Recalcular a função para o trecho AC pelo Método de Süssekind;
h) Desenhar o DCL final e alinhado com este DCL final plotar o diagrama de momento torçor, sendo o
momento torçor positivo plotado acima do eixo da haste.
59) Para a haste da figura abaixo, considerando-se o sistema de referência apresentado, pede-se:
a) Calcular a reação de apoio, indicando o seu
sentido;
b) Utilizando-se o Método de Süssekind
calcular os momentor torçores nas seções A,
C e B;
c) Deduzir a expressão matemática de cálculo do torque distribuído do trecho AC, sendo o torque para a
esquerda matematicamente negativo;
d) Utilizando-se o conceito de PVC demonstrar a obtenção da expressão de para o trecho AC;
e) Calcular o momento torçor crítico do trecho AC;
f) Para a expressão de obtida no item “d” calcular as posições do momento torçor nulo no trecho
AC;
g) Recalcular a função para o trecho AC pelo Método de Süssekind;
h) Desenhar o DCL final e alinhado com este DCL final plotar o diagrama de momento torçor, sendo o
momento torçor positivo plotado acima do eixo da haste.
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60) Para a haste da figura abaixo, considerando-se o sistema de referência apresentado, pede-se:
a) Calcular a reação de apoio, indicando o seu sentido;
b) Utilizando-se o Método de Süssekind calcular os momentos torçores nas seções A, C, D e B;
c) Deduzir a expressão matemática de cálculo do torque distribuído do trecho CD, sendo o torque para a
esquerda matematicamente negativo;
d) Utilizando-se o conceito de PVC demonstrar a obtenção da expressão de para o trecho CD;
e) Calcular o momento torçor crítico do trecho CD;
f) Para a expressão de obtida no item “d” calcular as posições do momento torçor nulo no trecho
CD;
g) Recalcular a função para o trecho CD pelo Método de Süssekind;
h) Desenhar o DCL final e alinhado com este DCL final plotar o diagrama de momento torçor, sendo o
momento torçor positivo plotado acima do eixo da haste.
61) A hastemaciça da figura ao lado está engastada em e
submetida aos torques apresentados. Determinar as tensões
cisalhantes nos pontos e .
62) A haste maciça em alumínio da figura ao lado tem
diâmetro de , e está engastada
em e submetida aos torques apresentados. Pede-se:
a) Determinar o maior valor do torque que pode ser
aplicado na seção , mantendo-se o sentido
apresentado;
b) Para o obtido no item “a” calcular
e
.
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63) A haste circular centralmente vazada da figura ao lado
tem diâmetro externo e diâmetro interno
. Estando engastada em e submetida ao
torque uniformemente distribuído ,
pede-se para determinar as tensões cisalhantes:
a) , no ponto superficial ;
b) , no ponto superficial ;
c) , máxima de toda a haste.
64) A haste maciça da figura ao lado tem diâmetro de
e está submetida a um torque uniformemente
distribuído e dois torques concentrados. Pede-se para
determinar as tensões cisalhantes:
a) , no ponto superficial ;
b) , no ponto superficial ;
c) , máxima de toda a haste;
d) Sendo determinar o menor valor para o seu diâmetro.
65) O poste de madeira da figura ao lado tem diâmetro de e está
enterrado em uma profundidade de . Na extremidade livre é
aplicado um torque de o qual é equilibrado pelo atrito com o solo
que desenvolve um torque reativo linear com intensidade máxima . Pede-
se para determinar:
a) A intensidade máxima do torque reativo aplicado pelo solo;
b) A tensão cisalhante no ponto superficial ;
c) A tensão cisalhante no ponto superficial .
66) A haste maciça da figura ao lado tem diâmetro de
e está submetida ao torque concentrado na extremidade
livre. Devido ao atrito ao longo do seu apoio a haste
desenvolve um torque reativo não linear descrito pela função
matemática (
) onde é medido em a
partir do início do apoio. Pede-se para determinar:
a) O mínimo que faz a haste girar;
b) A tensão cisalhante máxima para o do item “a”.
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67) Ao perfurar um poço à velocidade angular
constante, a extremidade inferior do tubo de perfuração
encontra uma resistência à torção (torque reativo
concentrado na extremidade ), devido ao atrito com o
solo surge um torque reativo linear ao longo do
comprimento do tubo que varia de zero na superfície do
terreno ao valor máximo na profundidade do ponto
. Pede-se:
a) Determinar o torque mínimo que deve ser
aplicado pela unidade de acionamento para se
vencerem os torques de reação;
b) Para o do item “a” calcular a tensão cisalhante
máxima tendo o tubo raio externo e interno .
68) A haste maciça da figura ao lado com diâmetro de
é em aço ASTM A36, , está
engastada no ponto e submetida aos torques
concentrados apresentados. Pede-se para determinar o
ângulo de torção da extremidade .
69) A haste maciça da figura ao lado com
diâmetro de é em aço ASTM A36,
, está engastada no ponto e
submetida aos torques concentrados
apresentados e também ao torque
distribuído. Pede-se para determinar o
ângulo de torção da extremidade .
70) Para o tubo perfurador do problema 67 , o qual tem módulo de elasticidade transversal , determinar
o ângulo de torção da extremidade em relação à superfície do terreno.
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71) A estrutura em aço ASTM A36, ,
da figura ao lado é composta por uma haste maciça
de de diâmetro conectada no interior de
um tubo por meio de um disco rígido em . O tubo
está engastado na seção , tem diâmetro externo de
e paredes com espessura de .
Determinar o ângulo de torção da seção da haste.
72) O dispositivo da figura ao lado é
feito em aço ASTM A36, ,
e funciona como uma mola de torção
compacta. É composto por uma haste
maciça embutida em um tubo e
acoplada a este tubo por meio de um
disco rígido em . Em o tubo está
conectado a um anel rígido
indeslocável, pede-se:
a) Para o torque determinar a tensão cisalhante máxima na haste;
b) Para o torque calcular a tensão cisalhante máxima no tubo;
c) Para o torque determinar o ângulo de torção da seção ;
d) Sendo calcular o torque máximo que pode ser aplicado em ao se considerar
apenas esta resistência admissível;
e) Sendo determinar o torque máximo que pode ser aplicado em ao se considerar
apenas este ângulo de torção admissível;
f) Quanto vale o torque admissível que pode ser aplicado em , justifique a sua resposta.
73) Um parafuso em aço ASTM A36, , com
diâmetro de na região da rosca está sendo apertado por
um torque . O torque reativo na haste do
parafuso é dado pela equação matemática ( )
onde é dado em metros e tem origem no ponto . Pede-
se para determinar:
a) A constante de proporcionalidade ;
b) O ângulo de torção da haste em em relação à .
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74) A haste da figura ao lado tem seção
transversal circular com raio variável segundo a
equação , onde é uma constante.
Sendo o módulo de elasticidade transversal do
material da haste, se a mesma está em equilíbrio sob
a ação do torque determinar o ângulo de torção da
extremidade em relação à extremidade .
75) A haste biengastada da figura ao lado tem
seção circular maciça constante com momento
polar de inércia . Sendo o módulo de
elasticidade transversal do seu material, utilizando-
se as fórmulas deduzidas no exemplo 2.8 para as
reações de apoio, obter a expressão do seu ângulo
máximo de torção.
76) A haste biengastada da figura ao lado tem
seção circular maciça constante com momento
polar de inércia . Sendo o módulo de
elasticidade transversal do seu material, utilizando-
se as fórmulas deduzidas no exemplo 2.8 para as
reações de apoio, determinar:
a) Para que distância o ângulo de torção será
máximo nos pontos e ;
b) O correspondente
77) A haste biengastada da figura ao lado tem seção
circular maciça com diâmetro de no trecho e
diâmetro de no trecho . Utilizando-se as
fórmulas deduzidas no exemplo 2.8 para as reações de
apoio, e sendo determinar o torque
máximo que pode ser aplicado.
CIV0418- Resistência dos Materiais II - Primeira Unidade - Lista 01
20
78) A haste biengastada da figura ao lado tem
seção circular maciça com diâmetro e momento
polar de inércia no trecho e diâmetro e
momento polar de inércia no trecho .
Utilizando-se as fórmulas deduzidas no exemplo
2.8 para as reações de apoio, pede-se para
determinar:
a) A razão para a qual os momentos torçores serão os mesmos em ambos os trechos;
b) A razão para a qual as tensões cisalhantes máximas serão as mesmas em ambos os trechos.
79) A haste biengastada da figura ao lado tem seção
circular maciça constante e está submetida a um torque
distribuído linearmente. Demonstrar a obtenção das
fórmulas para calcular as reações de apoio e .
80) A haste biengastada da figura ao lado tem seção
circular maciça com diâmetro de na primeira
metade do seu comprimento e seção circular centralmente
vazada com diâmetros de e de na segunda
metade do seu comprimento. Determinar a qual distância
do apoio esquerdo o torque deve ser aplicado de forma
que as reações nos apoios sejam iguais.
81) Na figura ao lado uma barra de aço, , maciça de diâmetro estácircundada
por um tubo de aço de diâmetro externo e diâmetro interno . Tanto a barra
quanto o tubo estão engastados em e presos a um disco rígido em . A barra composta tem
comprimento e está solicitada pelo torque agindo no disco rígido. Pede-se
para determinar:
a) A tensão de cisalhamento máxima na barra, ;
b) A tensão de cisalhamento máxima no tubo, ;
c) O ângulo de torção em , .
CIV0418- Resistência dos Materiais II - Primeira Unidade - Lista 01
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82) A haste biengastada da figura ao lado tem
seção circular maciça com diâmetro de no
trecho e diâmetro de no trecho .
Sendo em aço ASTM A36, , pede-se
para determinar as tensões cisalhantes máximas:
a) Do trecho ;
b) Do trecho .
83) A haste biengastada da figura ao lado tem
seção circular maciça com diâmetro de no
trecho e diâmetro de no trecho .
Sendo em aço ASTM A36, , pede-se
para determinar as tensões cisalhantes máximas:
a) Do trecho ;
b) Do trecho .
84) A haste biengastada da figura ao lado tem
seção circular maciça com diâmetro linearmente
variável. Sendo o módulo de elasticidade
transversal do seu material, determinar as reações
e .
85) A haste biengastada da figura ao lado tem
seção circular maciça com diâmetro de no
trecho e diâmetro de no trecho .
Sendo em aço ASTM A36, , e estando
submetida ao torque linearmente distribuído pede-
se para determinar:
a) As reações de apoio e ;
b) A rotação da seção ;
c) A tensão cisalhante máxima do trecho ;
d) A tensão cisalhante máxima do trecho .
CIV0418- Resistência dos Materiais II - Primeira Unidade - Lista 01
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86) A haste biengastada da figura ao lado tem
seção circular maciça com raio e está submetido
a um torque distribuído parabólico do 2º grau.
Sendo o módulo de elasticidade transversal do
seu material, pede-se para determinar as reações
e .
87) Uma haste circular maciça de
diâmetro submetida a torção
deve ser substituída por um tubo
retangular com dimensões de
seção transversal na
linha média da seção transversal,
ver figura ao lado.
Determinar a espessura mínima necessária do tubo, de forma que sua tensão cisalhante máxima não
exceda a tensão cisalhante máxima da haste maciça.
88) Um tubo engastado e livre de comprimento
e seção retangular com dimensões
, (ambas na linha média) e
espessura , ver figura ao lado, está
submetido a um torque concentrado na
extremidade livre. Sendo pede-se para
determinar:
a) A tensão de cisalhamento no tubo;
b) O ângulo de torção da extremidade livre do tubo.
89) Um tubo engastado e livre de comprimento
e seção transversal ilustrada na figura ao
lado, está submetido a um torque concentrado
na extremidade livre. Sendo
pede-se para determinar:
a) A tensão de cisalhamento no tubo;
b) O ângulo de torção da extremidade livre do tubo.
CIV0418- Resistência dos Materiais II - Primeira Unidade - Lista 01
23
90) Um tubo engastado e livre de seção transversal quadrada de
dimensões externas ilustradas na figura ao
lado, está submetido a um torque concentrado na
extremidade livre. Sendo pede-se para determinar a
espessura constante mínima que pode ser utilizada para
atender tanto a tensão cisalhante admissível
quanto a taxa de torção admissível .
91) Um tubo engastado e livre de comprimento
e de seção transversal retangular de
dimensões médias , ilustradas
na figura ao lado, e espessura constante de
está submetido a um torque concentrado
na extremidade livre. Sendo
pede-se para determinar:
a) O torque máximo que pode atuar;
b) O ângulo de torção da extremidade livre para o torque máximo obtido no item anterior.
92) Um tubo engastado e livre de seção transversal
retangular de dimensões médias ,
ilustradas na figura ao lado, está submetido a um torque
concentrado na extremidade livre. Sendo
pede-se para determinar a espessura
constante mínima que pode ser utilizada.
93) Um tubo engastado e livre de seção transversal
quadrada de dimensões externas ,
ilustradas na figura ao lado, está submetido a um torque
concentrado . Tendo as paredes verticais
espessura de e as horizontais de , pede-se
para determinar as tensões cisalhantes nos pontos e .
CIV0418- Resistência dos Materiais II - Primeira Unidade - Lista 01
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94) Um tubo engastado e livre de seção transversal com as
dimensões médias ilustradas na figura ao lado, está submetido
a um torque concentrado . Tendo as paredes
espessura constante de , pede-se para determinar as
tensões cisalhantes nos pontos e .
95) Um tubo engastado e livre de seção transversal com as
dimensões médias ilustradas na figura ao lado, está
submetido a um torque concentrado . Tendo
as paredes espessura constante de , pede-se para
determinar as tensões cisalhantes nos pontos e .
96) Um tubo engastado e livre de seção transversal
com as dimensões médias ilustradas na figura ao
lado, está submetido a um torque concentrado
. Tendo as paredes espessura
constante de , pede-se para determinar as
tensões cisalhantes nos pontos e .
97) Um tubo engastado e livre de seção transversal com as
dimensões externas ilustradas na figura ao lado, está
submetido a um torque concentrado na
extremidade livre. Tendo as paredes espessuras de e
de , pede-se para determinar as tensões cisalhantes nos
pontos e .
CIV0418- Resistência dos Materiais II - Primeira Unidade - Lista 01
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98) Um tubo engastado e livre de seção transversal
com as dimensões externas ilustradas na figura ao
lado, está submetido a um torque concentrado na
extremidade livre. Tendo as paredes espessura constante
de determinar o maior torque que pode ser
aplicado se .
99) Um tubo engastado e livre de seção transversal
com as dimensões externas ilustradas na figura ao
lado, está submetido a um torque concentrado
na extremidade livre. Tendo as paredes
espessura constante de determinar o menor
valora da dimensão se .
100) Um tubo engastado e livre de seção
transversal elíptica com as dimensões
médias ilustradas na figura ao lado, está
submetido a três torques concentrados.
Tendo as paredes espessura constante de
determinar o menor valor da
dimensão se . OBS.:
A área média desta elipse é
.
CIV0418- Resistência dos Materiais II - Primeira Unidade - Lista 01
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BIBLIOGRAFIA:
MEDEIROS, R.J.(1997). CIV0314-Resistência dos Materiais II. Notas de Aula e Listas de Exercícios.
UFRN.
NETO, J.A.N. & MITTELBACH, F.R. (2011). CIV0314-Resistência dos Materiais II. Notas de Aula e
Listas de Exercícios. UFRN.
HIBBELER, R.C.(2011). Resistência dos Materiais. 7
a
ed. Editora Pearson. São Paulo-SP.
GERE, J.M. & GOODNO, B.J.(2010). Mecânica dos Materiais. 7
a
ed. Editora Cengage Learning. São
Paulo-SP.
BEER, F.P. & JOHNSTON Jr. E.R. (1989). Resistência dos Materiais. 2
a
ed Editora McGraw-Hill do
Brasil Ltda. São Paulo-SP.
RESPOSTAS:
01)
;
;
;
;
02)
;
;
;
;
;
03) a)
; b)
; c)
;
04)
;
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05)
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06)
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;
;
;
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07)
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)
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08)
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09)
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;
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para ;
10)
;
;
;
(
) para ;
(
) para ;
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11)
;
;
;
;
12) a)
; b)
;
13) a) Trecho ̅̅ ̅̅ :
(
)
;
b)
;
;
;
;
c)
[
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d) Trecho ̅̅ ̅̅ :
; [ ] ;
e) Trecho ̅̅ ̅̅ :
;
;
f)
14)
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;
;
15) ;
;
;
16)
;
;
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17)
;
;
;
18)
;
;
;
19)
;
;
;
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20)
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;
;
;
21)
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;
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22)
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23)
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24)
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25) a) ; b) ; c) ;
26) ; ;
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27)
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;
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28)
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29) ;
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30) ; ; ;
31)
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32)
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34)
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35)
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36) ;
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37)
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38)
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41) ;
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42) ; ;
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43)
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44)
;
;
;
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45)
;
; ; ; ; ;
46)
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;
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;
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;
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47) ; ; ; ; ; ;
48)
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; ; ; ;
49)
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;
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50) ; ; ;
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51) a) ;
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b) ;
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c) ;
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52) a) ;
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b) ;
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c) ;
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d) ;
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e) ;
; {
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53)
a) {
b) {
c) {
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d) {
e) {
54)
a)
b)
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c)
d)
e)
55) a) ;
b)
; (crítico) ; ; ;
c) Trecho AC : ;
d) Trecho AC :
e) [ ]
f) [ ]
g)
56) a) ;
b)
(crítico) ; ; {
;
;
c) Trecho AC : ; Trecho DB : ;
d) Trecho AC : ;
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e) [ ] ;
f) Trecho DB :
h)
57) a) ;
b)
; ; ;
;
c) Trecho AC :
; Trecho DB :
;
d) Trecho AC :
;
e) [ ] ;
f) Trecho BD :
;
g) [ ] ;
i)
58) a) ;
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b)
; {;
;
c) Trecho AC :
;
d) Trecho AC :
;
e)
;
f) {
[ [
[ [
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59) a) ;
b)
; {
;
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c) Trecho AC :
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d) Trecho AC :
;
e)
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f) [ [;
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h)
60) a) ;
b)
; ; {
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c) Trecho CD : ;
d) Trecho CD : ;
e)
;
f) {
[ [
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h)
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36
61) ; ;
62) a) ; b)
;
;
63) a) ; b) ; c) ;
64) a) ; b) ; c) ; d) ;
65) a) ; b) ; c) ;
66) a) ; b) ;
67) a)
; b)
(
)
;
68) ;
69) ;
70)
(
)
;
71) ;
72) a)
(governa) ; b)
; c) ; d) ;
e) ; f) , pois atende a ambos os critérios de
dimensionamento;
73) a) ; b) ;
74)
;
75)
;
76) a) ; b)
;
77)
;
78) a)
; b)
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79)
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;
80) ;
81) a) ; b) ; c) ;
82) a)
; b)
;
83) a)
; b)
;
84)
;
;
85) a) ; ; b) ; c)
;
d)
;
86)
;
;
87) ;
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88) a) ; b) ;
89) a) ; b) ;
90) ;
91) a) ; b) ;
92) ;
93) ; ;
94) ;
95) ;
96) ;
97) ; ;
98) ;
99) ;
100) .