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LISTA I – 1º Bimestre – Resistência dos Materiais I – 2018/1 Prof.: Bruno Roberto 1. Por razões baseadas no custo, peso, disponibilidade, etc; a barra BC será construída de alumínio ( 100 MPaAl ). Qual a escolha apropriada para o diâmetro desta barra? 2.Determine a tensão de cisalhamento média no pino de 20 mm diâmetro em A e no pino de 30 mm de diâmetro no ponto B que sustentam a barra mostrada. 1 - Detalhe Pino A 2- Detalhe Pino B 3. O cabo de sustentação da barra rígida abaixo representada deve ser feito do material cujo gráfico tensão x deformação obtido no ensaio de tração é mostrado na figura. Se a sua seção é circular e os critérios de projeto são a) deformação máxima permitida: 0,15% e b) tensão normal máxima permitida: 90% da tensão limite de escoamento, qual deverá ser o diâmetro do cabo, sabendo que estão disponíveis no mercado diâmetros de 2 cm, 3 cm, 4 cm, 5 cm e 6 cm? 4. Um bloco é sujeito a uma força compressiva de 2 kN. Determine a tensão normal média e a tensão cisalhante média que atua na seção de corte orientadas nas fibras de madeira da peça abaixo. 5. Determine a tensão normal média desenvolvida na barra AB sabendo que a carga tem massa de 50 kg. O diâmetro da barra AB é de 8 mm. 2,80 m 2,00 m 30º 100 kN 10 kN/ m [MPa] [%] 200 320 0,16 0,8 6. Em um teste de tração padrão um eixo de aço de 22 mm de diâmetro é sujeito a uma tração de 75 kN. Sabendo que E=200 Gpa e v=0.30 determine a elongação do eixo e a redução em seu diâmetro. 7. Uma placa rígida é sustentada por um conjunto de cabos dispostos ao longo do seu comprimento a cada 1,20m, conforme mostrado na figura. Determinar a tensão normal em cada cabo, assim como o seu alongamento, sabendo que o material apresenta o seguinte gráfico tensão x deformação. O diâmetro dos cabos é de 12,5mm. 8. Determine o torque T que causa uma tensão cisalhante máxima de 45MPa no eixo vazado abaixo. Determine também a tensão cisalhante máxima causada pelo mesmo torque T calculado anteriormente se o eixo fosse sólido e com a mesma área de seção transversal do original. 380 MPa 220 MPa 0,125% 1% 20kN/m2 1,60m 36cm 20cm 9. Um torque T= 3kN.m é aplicado no eixo de bronze sólido mostrado abaixo. Determine (a) a máxima tensão de cisalhamento, (b) a tensão de cisalhamento desenvolvida no ponto D. 10. Determine a deformação da barra de aço mostrada submetida às forças dadas. E= 200 GPa 11. A zona elástica de um aço é representada pelo diagrama tensão x deformação representado na figura. O corpo de prova para qual o diagrama foi obtido possuía diâmetro original de 13 mm e comprimento original de 50 mm. Quando é aplicado um carregamento de 50 kN, o diâmetro medido é de 12,99265 mm. Determine o coeficiente de Poisson do material. 12. Para o mesmo corpo de prova da questão 11, determine o novo comprimento e o novo diâmetro quando o corpo é tracionado por uma carga P = 20 kN. Considere que o corpo de prova é feito de um material com coeficiente de Poisson v = 0,4 e possui diagrama tensão x deformação dado pela figura da questão 11. 13. A peça mostrada na figura é presa por dois parafusos. Consideranto que a tensão cisalhante de ruptura é de 350 Mpa e um coeficiente de segurança de 2,5 , determine o diâmetro necessário para cada parafuso. 14. Na figura abaixo, um carregamento P = 6 kN é sustentado por três cabos de aço. Considerando a tensão normal admissível de 165 kN, determine o diâmetro necessário para que os cabos sustentem o carregamento. 15. Os cabos AB e CD são feitos de um aço cuja tensão normal de ruptura é de 510 Mpa. Considenrando um coeficiente de segurança de 1,75, deterimine os diâmetros necessários para que os cabos sustentem o carregamento mostrado na figura. Sabendo que os cabos possuem módulo de deformação E = 200 GPa e comprimento original de 3 m, determine o alongamento dos cabos AB e CD. 16. A barra mostrada possui uma seção circular vazada, com diâmetro externo de 40 mm e espessura de 1,5 mm e está submetida aos torques mostrados. Ela se encontra presa na parede. Determine a tensão cisalhante máxima da barra. 17. A barra feita de aço A-36 é submetida ao carregamento normal mostrado na figura. A área da seção transversal da barra é de 50 mm². Determine o deslocamento do ponto D. 18. O cabo BC de 4 mm de diâmetro é feito de um aço com módulo de deformação de 200 GPa. Sabendo que a máxima tensão normal no cabo é de 190 MPa e que a máxima enlongação no cabo é de 6 mm, determine a máxima carga P que pode ser aplicada