Lista de exercícios - Resistência dos Materais

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Exercícios Avaliativos – Resistência dos Materiais – Lista 5
Alunos: ______________________________________ / __________________________________________ Turma: _____________
1) A deformação de uma barra de 20cm está em função da equação ε(x) = 15x²+X+1. Obtenha o alongamento desta barra.
2) A tensão aplicada em um material é uma função definida por σ(x) = 8x³+100x+2. Sabendo que o coeficiente de Young vale 2000Pa, calcule o alongamento da barra se ela possui L0=50cm
3) Um material dúctil é tracionado com uma força variável definida pela função F (x)=20x4+10x². Se a área depende da função A(x) =2x²+1. Obtenha o alongamento desta barra. (considere o coeficiente de young 800Pa e L0=40cm)
4) Um corpo de prova rompe após um ensaio de tração. Sabendo que seu compromento inicial é 40cm e ocorreu um aumento de 8cm no mesmo, determine a densidade de energia de deformação e a energia de deformação em joule se uma força máxima de 40kN foi aplicada na área transvesal do corpo de prova de 200mm². 
5) Quais são os principais fatores (propiedades mecânicas) que influem no aumento da resistência ao impacto de um certo material?
6) Uma estrutura com vida útil prevista para 5 anos se rompe (fratura) em 3 anos. Explique como é feita a análise desta estrutura para se descobrir o motivo da fratura precoce.
7) Ao lado encontra-se um gráfico “Resistência ao impacto X Temperatura” representativo de três aços 1, 2 e 3. a) Qual dos seguintes aços você escolheria para trabalhar a baixas temperaturas (<-24( C)? Justifique.	b) Qual dos seguintes aços você escolheria visando ter alta resistência ao choque para operar acima de -5(C? Justifique.
8) Durante um ensaio de Impacto quais são as energias Mecânicas envolvidas? Para que este ensaio seja conservativo energicamente, o que deve acontecer? Justifique.
9) Considere o texto a seguir: “O limite de resistência a tração de uma estrutura metálica é 800MPa. Constatou-se que, no dia-a-dia, esta estrutura está sujeita a uma tensão máxima de 700MPA. Sendo assim, podemos concluir que a mesma nunca irá se romper pois, a tensão útil está abaixo do seu limite de resistência a tração.” Este texto está correto? Justifique.
10) A resistência ao impacto está relacionada com quais propriedades dos materiais? Como varia a resitência ao choque dos aços com o teor de carbono?
11) Um corpo de prova cilíndrico de comprimento 30cm e diâmetro 6cm se rompe por uma força máxima de tração de 200kN. Sabendo que o limite de elasticidade e o ponto de ruptura possuem coordenadas LE(20%,400MPa) e Ru(40%,600MPa). Determine: a) O coeficiente de resiliência b) A tensão máxima de tração.	C) A energia de deformação (considere E=200MPa)	d) O coeficiente de tenacidade se o regime plástico obedece a equação F(x)=3x²+4x.
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Exercícios Tensão Térmica – Lista 6
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Exercícios Avaliativos – Resistência dos Materiais – Entregar no dia da prova AIA – Lista 7
1) Duas faixas de material plástico, são unidos usando a placa de emenda imediata. A tensão de cisalhamento média na cola deve ser limitada a 1550KPa. Se P = 75KN, que emenda a placa de comprimento L é exigida (em mm)?
2) A luminária de 80 kg é suportada por duas hastes AB e BC como mostra a figura. Se AB tem diâmetro de 10mm, e BC tem diâmetro de 8mm, determinar a tensão normal média em cada haste.
3) A conexão mostrada é submetido a uma força de tração de P = 100kN. A tensão de cisalhamento admissível para os parafusos é 90MPa. Suponha que cada parafuso suporta uma parte da carga. Determine o diâmetro necessário dos parafusos.
4) A escora de madeira mostrada na figura está suportada por uma haste de aço de 10mm de diâmetro presa na parede. Se a escora suporta uma carga vertical de 5KN, calcular a tensão de cisalhamento média da haste na parede. 
5) O elemento inclinado da figura está submetido a uma força de compressão de600lb. Determinar a tensão média de compressão ao longo das áreas de contato planas definidas por 
AB e BC e a tensão de cisalhamento média ao longo do plano definido
 por EBD. (lb = 0,45kg e 1pol = 2,54cm)
6) A barra rígida ABC suporta um peso W = 98kN. A barra é rotulada no ponto A e suportada por uma haste (1) em B, que tem uma seção transversal circular. Se a tensão normal na haste (1) é limitada em 130MPa, determine o diâmetro mínimo requerido para a haste, em mm.
7) Considere o sistema a seguir e determine a tensão nos apoios A e B
8) Um corpo de prova cilíndrico de comprimento 40cm e diâmetro 10cm se rompe por uma força máxima de tração de 5MN. Sabendo que o limite de elasticidade e o ponto de ruptura possuem coordenadas LE(10%,100MPa) e Ru(40%,400MPa). Determine: a) O coeficiente de resiliência b) A tensão máxima de tração.	C) A energia de deformação (em joule)	d) O coeficiente de tenacidade se o regime plástico obedece a equação F(x)=21x²+100x+200.
9) Um martelo para ensaio de impacto possui massa 50kg. Este foi elevado a uma altura de 1,5m em um local onde g=10m/s². Sabendo que e a energia de deformação máxima para rompimento de um corpo de prova é 520J, este irá se romper? Justifique.
Considere uma dissipação de energia de 10% pela resistência do ar e uma dissipação de energia de 20% durante o impacto.
Determine também a velocidade no momento do impacto.
10) Determine a tensão aplicada nas duas superfúcies rígidas entre as vigas de aço, latão e cobre se a temperatura subir de 20ºC para 120ºC.
11) Um tubo de aço envolve um tubo de cobre conforme a figura a seguir. Considere o diâmetro dos tubos (Aço: externo 100mm e interno 80mm. Cobre: externo 80mm e interno 60mm). Determine:
a) As forças e tensões sobre o tubo de aço e o tubo de cobre se uma força de compressão de 24kN for aplicada.
b) As forças e tensões sobre a chapa se uma variação de 50ºC ocorrer com os tubos. (desconsidere a dilatação das chapas e a força de 24kN)
αAL=24x10-6 ºC-1 αcu=17x10-6 ºC-1 
E AL=70x109Pa E CU=126x109Pa