Lista - Resistência dos Materiais (Carga Axial)

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Resistência dos Materiais – 4ª Lista de exercícios 
 
Professor: João Felipe Bassane 
 
1. O navio da figura abaixo é impulsionado na água pelo eixo tubular de uma hélice de 
aço A-36 (𝐸 = 200 𝐺𝑃𝑎) com 8 m de comprimento medido desde a hélice até o 
mancal do encosto D no motor. Se o eixo tiver diâmetro externo de 400 mm e 
espessura de parede de 50 mm, determine a quantidade de contração axial do eixo 
quando a hélice exercer uma força de 5 kN sobre o eixo. Os apoios em B e C são 
mancais de deslizamento. 
 
 
 
2. A coluna de aço A-36 (𝐸 = 200 𝐺𝑃𝑎 ) é usada para suportar as cargas simétricas dos 
dois pisos de um edifício. Determine o deslocamento vertical de sua extremidade, A, se 
𝑃1 = 200 𝑘𝑁, 𝑃2 = 310 𝑘𝑁 e a coluna tiver área de seção transversal de 14625 mm
2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. O eixo de cobre está sujeito às cargas axiais mostradas na figura. Determine o 
deslocamento da extremidade A em relação à extremidade D se os diâmetros de cada 
segmento forem 𝑑𝐴𝐵 = 20 𝑚𝑚, 𝑑𝐵𝐶 = 25 𝑚𝑚 e 𝑑𝐶𝐷 = 12 𝑚𝑚. Considere 𝐸𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 =
126 𝐺𝑃𝑎. 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. O conjunto abaixo é composto por uma haste CB de aço A-36 (𝐸 = 200 𝐺𝑃𝑎) e uma 
haste BA de alumínio 6061-T6 (𝐸 = 68,9 𝐺𝑃𝑎), cada uma com diâmetro de 25 mm. 
Determine as cargas aplicadas 𝑃1 𝑒 𝑃2 se A se deslocar 2 mm para direita e B se 
deslocar 0,5 mm para esquerda quando as cargas forem aplicadas. O comprimento 
inicial de cada segmento é mostrado na figura. Despreze o tamanho das conexões em 
B e C e considere que elas são rígidas. 
 
 
5. O conjunto abaixo é composto por três hastes de titânio (𝐸𝑡𝑖𝑡 = 350 𝐺𝑃𝑎) e uma 
barra rígida AC. A área da seção transversal de cada haste é dada na figura. Se uma 
força vertical 𝑃 = 20 𝑘𝑁 for aplicada ao anel F, determine o deslocamento vertical do 
ponto F. 
 
 
 
 
6. A carga da figura abaixo é sustentada pelos quatro cabos de aço inoxidável 304 (𝐸 =
193 𝐺𝑃𝑎) conectados aos elementos rígidos AB e DC. (a) Determine o deslocamento 
vertical da carga de 2,5 kN se os elementos estiverem na horizontal quando a carga for 
aplicada. Cada cabo tem área de seção transversal de 16 mm2. (b) Determine o ângulo 
de inclinação de cada elemento após a aplicação da carga sabendo que a posição 
original dos elementos era horizontal. 
 
 
 
 
GABARITO: 
1. 𝛿𝐴 = −0,00364 𝑚𝑚 
2. 𝛿𝐴 = −1,7477 𝑚𝑚 
3. 𝜀𝐴𝐵 = 3,8483 𝑚𝑚 
4. 𝑃1 = 70,42 𝑘𝑁 𝑃2 = 152,27 𝑘𝑁 
5. 𝛿𝐹 = 2,2349 𝑚𝑚 
6. (a) 𝛿 = 0,736 𝑚𝑚 
(b) 𝛼𝐷𝐶 = 0,0039° 𝛽𝐴𝐵 = 0,0334°