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Mecânica dos Sólidos (Dependência) 22/09/2014 Karla Dubberstein Tozetti Lista de Estudo Assuntos: Carregamento; Tipos de Apoios; Tensão normal e tensão cisalhante; Diagrama de Esforço cortante. Bibliografias: Hibbeler, R. C. Resistência dos Materiais. 12ª Edição, Editora Pearson, 2011. Beer, F. P.; Johnston Jr., E. R.; et al. Resistência dos materiais. 4ª Edição, Editora McGraw-Hill, 2004. Timosshenko, S. Resistência dos Materiais. 1ª Edição, Livro Técnico S.A., 1967. Popov E. P., Introdução à Mecânica dos Sólidos. 1ª Edição, Editora Edgard Blucherl, 2001. 01- 1.5 A viga suporta a carga distribuída mostrada. Determinar a carga interna resultante na seção transversal que passa pelo ponto C. Suponha que as reações nos apoios A e B sejam verticais. R.: NC = 0; MC = 11,2 kip.pés 02- 1.22 Determinar a resultante das cargas internas nas seções transversais que passam pelos pontos D e E. O ponto E localiza-se à direita da carga de 3 kip. R.: ND =0; VD = 0,75 kip; MD = 13,5 kip.pés; NE = 0; VE = -9 kip, ME = -24 kip.pés 03- 1.25 Determinar a resultante das cargas internas que atuam sobre a seção b-b que passa pelo centróide C da viga. R.: Vb-b = 2475 lb; Nb-b = 389,7 lb; Mb-b = 3600 lb.pés 04- 1.31 A haste curva tem raio r e esta presa à parede em B. Determinar a resultante das cargas internas que atuam sobre a seção transversal que passa pelo ponto A, localizado em um ângulo θ com a horizontal. NA = Pcosθ; VA = P senθ; MA = Pr(1-cos θ) 05- 1.9 A lança DF do guindaste giratório e a coluna DE têm peso uniforme de 50 lb/pé. Se o guindaste e a carga pesam 300 lb, determinar a carga interna resultante nas seções transversais que passam pelos pontos A, B e C do guindaste. R.: NA = 0; VA = 450 lb; MA = -1125 lb.pés; NB = 0; VB = 850 lb; MB = -6325 lb.pés; Vc = 0, Nc = -1200 lb; Mc =-8125 lb 06- 1.10 Determinar a carga interna resultante que atua na seção transversal no ponto C. A unidade de refrigeração tem peso total de 52 kip e centro de gravidade no ponto G. R.: NC = -45 kip; VC = 0; MC = 9 kip.pés 07- 1.38 A luminária de 50 lb é suportada por duas hastes de aço acopladas por um anel em A. Determinar o ângulo da orientação de θ de AC, de forma que a tensão normal média na haste AC seja o dobro da tensão normal média da haste AB. Qual é a intensidade dessa tensão em cada haste? O diâmetro de cada haste é indicado na figura. R.: θ = 47,4°; FAB = 34,66 lb; FAC = 44,37 lb; σAB = 177 psi; σAC = 353 psi 08- 1.39 O mancal de encosto está submetido às cargas mostradas. Determinar a tensão normal média desenvolvida nas seções transversais que passam pelos pontos B, C e D. fazer o desenho esquemático dos resultados para um elemento de volume infinitesimal localizado em cada seção. R.: σB = 151 kPa; σC = 32,5 kPa; σD = 25,5 kPa 09- 1.70 A viga é apoiada por um pino em A e um elo curto BC. Se P = 15 kN, determinar a tensão de cisalhamento média desenvolvida nos pinos A, B e C. Todos os pinos estão sob cisalhamento duplo e cada um deles tem 18 mm de diâmetro. R.: B = 324 MPa; FA = 165 kN; = 324 MPa 10- 1.71 A viga é apoiada por um pino em A e um elo curto BC. Determinar a intensidade máxima P das cargas que a viga suportará se a tensão de cisalhamento média em cada pino não exceder 80 MPa. Todos os pinos estão sob cisalhamento duplo e cada um deles tem 18 mm de diâmetro. R.: 3,70 kN 11- 1.79 O olhal é usado para suportar uma carga de 5 kip. Determinar seu diâmetro d, com aproximação de 1/8 pol, e a espessura h necessária, de modo que a arruela não penetre ou cisalhe o apoio. A tensão normal admissível do parafuso é 21 ksi, e a tensão de cisalhamento admissível do material do apoio é 5 ksi. R.: d = 5/8 pol; h = 3/8 pol 12- 1.81 O tamanho a do cordão de solda é determinado calculando-se a tensão de cisalhamento média ao longo do plano sombreado que tem a menor seção transversal. Determinar o menor tamanho a das duas soldas se a força aplicada à chapa for de P = 20 kip. A tensão de cisalhamento admissível para o material da solda é 14 ksi. R.: a = 0,253 pol 13- 1.93 Determinar a intensidade w da carga distribuída máxima que pode ser suportada pelo conjunto do suporte de modo que uma tensão de cisalhamento admissível de 13,5 ksi não seja excedida nos parafusos de 0,4 pol de diâmetro em A e B, tampouco o esforço de tração admissível de 22 ksi seja excedido na haste de 0,5 pol de diâmetro. R.: w = 0,452 kip/pé; w = 0,576 kip/pé 14- 1.94 A amostra de madeira está submetida a uma tração de 10 kN em uma máquina de teste de tração. Supondo que a tensão normal admissível da madeira seja 12 MPa e a tensão de cisalhamento admissível seja 1,2 MPa, determinar as dimensões b e t necessárias de modo que a amostra atinja essas tensões simultaneamente. A amostra tem largura de 25 mm. R.: t = 0,1667 m; b = 33,3 mm 15- 1.111 O punção circular B exerce uma força de 2 kN no topo da chapa Z. Determinar a tensão de cisalhamento média na chapa devida a esse carregamento. R.: méd = 79,6 MPa. 16- 1.56 A junta está submetida à força de 6 kip do elemento axial. Determinar a tensão normal média que atua nas seções AB e BC. Supor que o elemento é plano e tem 1,5 pol de espessura. 17-
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