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Centro Universitário de Goiás – Uni-ANHANGUERA Pró-Reitoria de Graduação e Extensão Coordenação de Engenharia Civil DISCIPLINA: RESISTÊNCIA DE MATERIAIS LISTA DE PROBLEMAS 4 Data: 09/09/2016 – Data de Entrega: 14/09/2016 Tensão e Deformação (A Resolução dos Problemas será Avaliada: Valor Máximo 2,0 Pontos) 4.1 Cada uma das hastes BD e CE é feita de latão (E = 105GPa) e tem área de seção reta transversal de 200 mm 2 . Determine a deflexão da extremidade A do elemento rígido ABC provocada pela ação de 2 kN. Resposta: 0,536 mm . Fig. P4.1. Fig. P4.2 4.2 A barra rígida AD é suportada por dois fios de aço (E = 29×106 psi) com 1/16 in de diâmetro e um apoio em A. Sabendo que os fios foram inicialmente esticados, determine (a) a tensão adicional em cada um quando lhe for aplicada uma carga P de 220 lb em D e (b) o deslocamento correspondente do ponto D. Resposta: (a) 205 lb (BE) e 228 lb (CF), (b) 0,0691 in . 4.3 Três barras de aço (E = 29×106 psi) suportam uma carga P de 8,5 kip. Cada uma das barras AB e CD tem uma área de seção transversal de 0,32 in 2 , e a barra EF tem uma área de 1,00 in 2 . Desprezando a deformação da barra BED, determine (a) a variação do comprimento da barra EF e (b) a tensão em cada barra. Resposta: (a) (EF) 0,00319 in, (b) (AB = CE) 0,50 ksi, (EF) 5,62 ksi. Fig. P4.3. Fig. P4.4 4.4 A barra rígida ABC é suspensa por três cabos de mesmo material. A área da seção transversal do cabo B é igual à metade da área das seções transversais dos cabos em A e C. Determine a tração em cada um dos cabos causadas pela carta P mostrada. Resposta: (B) 0,200P, (A) 0,225P, (C) 0,275P. 4.5 Cada cabo tem uma área de seção transversal a 100 mm2 e é feito de um material elastoplástico para uma tensão de = 345 MPa e E = 200GPa. Uma força Q é aplicada na barra rígida ABC através do ponto C e é aumentada gradualmente de 0 até 50 kN e depois reduzida novamente a zero. Sabendo que os cabos foram inicialmente alongados, determine (a) a tensão máxima que ocorre no cabo BD, (b) o deslocamento máximo do ponto C e (c) o deslocamente final do ponto C. (Observação: na parte c, o cabo CE não está alongado). Resposta: (a) 310 MPa, (b) 6,2 mm, (c) 0. Fig. P3.4. Fig. P3.5 4.6 A barra AB é feita de aço doce considerando elastoplástico com E = 200GPa e = 248 MPa. Depois de a barra ter sido fixada a uma alavanca rígida CD, descobriu-se que a extremidade C está 9,53 mm mais alta do que deveria estar. Uma força Q é aplicada a C até que esse ponto se mova para a posição C’. Determine a (a) intensidade necessária de Q e o (b) deslocamento para a alavanca volte para uma posição horizontal depois que Q for removida. Resposta: (a) 13,97 kN, (b) 3,39 mm. 4.7 A barra rígida ABC é suportada por duas barras elásticas, AD e BE, de seção transversal retangular uniforme de 37,5×6 mm e feita de um aço doce considerado elastoplástico, com E = 200GPa e = 250 MPa. A intensidade da força Q aplicada em B é aumentada gradualmente de zero a 260 kN. Sabendo que a = 0,640 mm, determine (a) o valor da tensão normal em cada barra elástica e (b) o deslocamento máximo do ponto B. Fig. P3.7. Fig. P3.8 4.8 Uma força axial centrada de intensidade P = 450kN é aplicada ao bloco composto através de uma placa rígida de extremidade. Sabendo que h = 10 mm, determine a tensão normal em (a) o núcleo de latão (ou “Brass core”), (b) nas placas de alumínio (ou “aluminium plates”). Resposta: (a) 140,6 MPa, (b) 93,8 MPa. 4.9 Uma força axial de 200 kN é aplicada através de placas rígidas colocadas nas extremidades da montagem mostrada, feita de um núcleo latão ou “brass core” e uma casca de alumínio ou “aluminium shell”. Determine (a) a tensão normal na casca de alumínio, (b) a correspondente deformação da montagem. Resposta: (a) 287 kN, (b) 140 MPa. Fig. P3.9. Fig. P3.10 4.10 Uma haste de poliestireno consiste de duas partes cilíndricas AB e BC e engastadas em ambas as extremidades e suportando duas ações de 6 kip conforme mostrado. Sabendo que E = 29×106 psi, determine as reações em A e C, (b) a tensão normal em cada parte da haste. Resposta: (a) (A) 2,28 kips , (C) 9,72 kips , (b) +1,857 ksi, - 3,09 ksi.
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