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3ª LISTA DE EXERCÍCIOS RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS – PROFª MERCIA 1) Um cabo de aço segura um recipiente que contém cimento. Qual a tensão normal quando a deformação específica normal medida na extremidade superior do aço é de 0,2 %?. O módulo de elasticidade longitudinal desse aço é de 100GPa Resp: 200MPa 2) Um corpo de provas feito de aço é alongado até a ruptura sob ensaio de tração. Em qual das regiões do diagrama tensãoxdeformação convencional ocorre pequeno aumento de tensão acima do limite de elasticidade que resulta em colapso do material e faz com que ele se deforme permanentemente? a) Estricção B Endurecimento por deformação b) Até o limite de proporcionalidade c) Região elástica d) Escoamento 3) Determinada liga de alumínio tem um módulo de elasticidade de 73GPa. Considere um tubo que, constituído dessa liga de alumínio com 2 m de comprimento, 30 mm de diâmetro externo e 28 mm de diâmetro interno, esteja sendo solicitado por uma carga de tração de 2.000 N. Nesse caso, o aumento total no comprimento inicial desse tubo estará entre. Resp: 0,0774mm e 0,089mm 4) Com relação a tensão cisalhante média marque a alternativa correta: a) Depende apenas do esforço normal. b) Depende do esforço cortante e da área de atuação c) Depende do esforço normal e da área de atuação d) Depende exclusivamente da área de atuação da força e) Independe da área de atuação da força 5) Uma barra possui secção transversal quadrada com 60mm de lado, e o seu comprimento é de 0,8m. Ao ser tracionada por uma carga axial de 36 kN, apresenta um alongamento Δl = 114 µm. Qual o material da barra (Modulo de Elasticidade)? Resp: 70GPa 6) O aço de baixo teor em carbono, usado em estruturas, tem limite de resistência, ao cisalhamento, da ordem de 316 MPa. Pede-se determinar a força P, necessária para fazer um furo circular, de 2,5 cm de diâmetro, em uma chapa deste aço, com 9,5 mm de espessura. Resp: 235,78 kPa 7) A haste plástica de acrílico tem 200mm de comprimento e 15mm de diâmetro. Se uma carga axial de 300N for aplicada a ela, determine a mudança em seu comprimento e em seu diâmetro. Ep = 2,70 GPa e = 0,4 RESPOSTAS: long.= 0,126mm Tran= −0.003773mm 8) INDIQUE A OPÇÃO CORRESPONDENTE AO CONCEITO DE TENSÃO NORMAL: a) RESULTADO DA AÇÃO SOMENTE DAS CARGAS INTERNAS SOBRE UMA UNIDADE DE ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO SENTIDO PERPENDICULAR. b) RESULTADO DA AÇÃO SOMENTE DAS CARGAS EXTERNAS SOBRE UMA UNIDADE DE ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO SENTIDO TANGENCIAL. c) RESULTADO DA AÇÃO DE CARGAS EXTERNAS SOBRE UMA UNIDADE DE ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO SENTIDO PERPENDICULAR. d) RESULTADO DA AÇÃO DE CARGAS EXTERNAS E INTERNAS SOBRE UMA UNIDADE DE ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO SENTIDO TANGENCIAL. e) RESULTADO DA AÇÃO DE CARGAS EXTERNAS E INTERNAS SOBRE UMA UNIDADE DE ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO SENTIDO PERPENDICULAR. 9) Dependendo do comportamento apresentado no ensaio de tração de um corpo de prova, os materiais são classificados em dúcteis ou frágeis. Essa classificação considera que os materiais: a) dúcteis, rompem imediatamente após seu limite de escoamento. b) dúcteis, não possuem um patamar de escoamento bem definido. c) dúcteis, não possuem tensão de ruptura à tração bem definida. d) frágeis, quando sobrecarregados, exibem grandes deformações antes de falhar. e) frágeis não possuem tensão de ruptura à tração bem definida. 10) Uma barra de aço está carregada e apoiada como mostra a figura. Determine as forças axiais transmitidas pelas seções transversais nos intervalos AB, BC e CD da barra: Resp: NAB = +15 kip NBC = +7 kip NCD = +9 kip 11) Três cargas axiais estão aplicadas a uma barra de aço como mostra a figura. Determine os esforços normais desenvolvidos nas seções AB, BC e CD da barra. Resp: NAB = - 25 kN NBC = +50 kN NCD = - 50 kN 12) Um corpo de prova com comprimento original de 300 mm tem diâmetro original de 12 mm e é submetido a uma força de 2,5 k N. Quando a força é aumentada para 9 k N, o corpo de prova sofre um alongamento de 22,5 mm. Determine o módulo de elasticidade para o material se ele permanecer elástico. Resp: 766,3 MPa 13) Considerando a situação das duas barras de aço (E=200 GPa e ν=0,3) da figura, determine, desprezando o efeito do peso próprio, a deformação transversal de cada barra Resp: 0,0000363 e 0,000195 14) Considere que uma haste plástica de acrílico com seção circular de diâmetro de 20 mm e comprimento de 200 mm esteja submetida a carga axial de tração de 300 N. Sabendo que seu módulo de elasticidade é 2,70 GPa e o coeficiente de Poisson é 0,4, determine a variação no seu diâmetro. Resp: 0,00289 mm 15) Considere que uma haste plástica de acrílico com seção circular de diâmetro de 20 mm e comprimento de 200 mm esteja submetida a carga axial de tração de 300 N. Sabendo que seu coeficiente de Poisson é 0,4 e que seu diâmetro diminuiu 0,00289 mm, determine a variação em seu comprimento. Resp: 0,0071 mm Resp: RA = 323 kN e RB = 577 kN. 16) Duas barras de 36mm de diâmetro, ABC de aço e CD de bronze, são ligadas em C e formando a barra ABCD de 7,5m de comprimento. Determinar, para a carga aplicada e desprezando o peso da barra, os deslocamentos : a) da seção C; b) da seção D Resp: a) δC = 2; 95mm ; b) δD = 5; 29mm 17) Uma barra de aço com seção transversal quadrada de dimensões 20 mm x 20 mm e comprimento de 600 mm está submetida a uma carga P de tração perfeitamente centrada. Considerando que o módulo de elasticidade do aço vale 200 GPa, a carga P de tração que pode provocar um alongamento de 1,5 mm no comprimento da barra vale Resp: 200 kN 18) Considere que uma haste plástica de acrílico com seção circular de diâmetro de 20 mm e comprimento de 200 mm esteja submetida a carga axial de tração de 300 N. Sabendo que seu módulo de elasticidade é 2,70 GPa e que seu diâmetro diminuiu 0,00289 mm, determine o valor de seu Coeficiente de Poisson. Resp: 0,40 19) Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento, sabendo que Eal=7,0G Pa. Resp: 0,0952 mm 20) Uma barra de aço com seção reta retangular de 50 mm por 100 mm tem 1,5 m de comprimento. O módulo de elasticidade do aço que a constitui tem módulo de elasticidade E = 200GPa. Uma força axial P = 80kN é aplicada perpendicularmente à seção reta. Considerando que o material comporta-se elasticamente, determine a mudança em seu comprimento. Resp: 12 mm
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