Lista de Exercícios C T M n. 3

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Lista de Exercícios (3ª) Propriedades térmicas
1ª) Questão
O coeficiente linear médio de expansão térmica e o módulo de elasticidade de uma barra de aço especial valem respectivamente 12.10-6 e 210 GPa.
Que variação de temperatura é necessária para promover uma variação linear equivalente à produzida por uma tensão de 620 MPa?
2ª) Questão
Um arame de alumínio é tencionado a 34,5 MPa por tração. Qual é o aumento de temperatura necessário para mudar igualmente o seu comprimento? 
Dados E = 70 GPa; α = 22,5 . 10-6 oC; 
3ª) Questão
	Uma parede de madeira de 5cm de espessura separa uma sala para banho de sauna do ambiente. A temperatura da sala é mantida a 70oC. A temperatura externa é de 20 oC, a quantidade de calor que atravessa uma unidade de superfície do material é de 20 cal/s. Qual a condutividade térmica durante o tempo de 5 minutos.
4ª) Questão
Uma barra de aço tem a 20oC um comprimento igual a 200cm. Qual o seu comprimento a 120oC?	 Dado - α = 12.10-6 oC; 
5ª) Questão
Que elevação de temperatura produz uma peça de estanho, um acréscimo de volume de 0,6%? - K = 60.10-6 oC;
6ª) Questão 
	Qual a tensão para o concreto a uma força aplicada de 40 ton., numa seção de 15 cm de diâmetro?
Propriedades Mecânicas 
7ª) Questão
	Uma liga de alumínio de alta resistência, foi carregada em tração uma barra com 12,8 mm de diâmetro e 50,8 mm de comprimento até a ruptura.
	Dados:
Deformação total na ruptura de 0,07 m/m
Deformação elástica 0,005 m/m;
Carga na ruptura 6900kgf;
σ = 344,74 MPa (tensão na deformação elástica)
Diâmetro da barra após a ruptura 11,9 mm;
Calcular: a) O módulo de elasticidade?
		 b) A redução de área após a ruptura?
		 c) A tensão na ruptura? 
8ª) Questão
	Uma barra retangular da mesma liga de alumínio anterior de seção 25,4 mm x 12,7 mm e 254 mm de comprimento, tem uma extremidade fixada e a outra carregada por uma força de 154000 N.
Calcular a tensão em MPa?
Calcular o comprimento final da barra?
9ª) Questão
Uma barra de cobre, que possui comprimento original de 305 mm, será submetida à tensão de tração equivalente a 276 MPa. Se a deformação do material for totalmente elástica, qual será a elongação resultante? Dado Ecobre = 124 GPa. Resposta ∆l = 0,68 mm
10ª) Questão
Uma tensão de tração é aplicada na direção axial de um eixo cilíndrico de bronze, o qual tem diâmetro inicial de 10mm. Determinar a magnitude da força necessária para produzir uma alteração de 2,5 x 10 -3 mm no diâmetro do eixo, considerando-se que a deformação é totalmente elástica. Dados: Coeficiente de Poisson de bronze υ = 0,34 e módulo de elasticidade longitudinal do bronze E = 97 GPa. Resposta F = 5600N
O parâmetro denominado coeficiente de Poisson υ, é definido como a razão entre as deformações lateral e axial, υ = - ɛx/ ɛz = - ɛx/ ɛz 
11ª) Questão
Uma haste de cobre (E = 110 GPa), com tensão de escoamento σy = 240 MPa, está sujeita a força de 6660N. Se o comprimento da haste é 380 mm, qual deve ser o diâmetro que permite uma elongação de 0,5 mm? Resposta do = 7,65 mm
12ª) Questão
Um eixo cilíndrico é feito a partir de uma liga metálica e tem 8 mm de diâmetro. Considerando que o material se deforma elasticamente na tração. Calcular o coeficiente de Poisson se uma força de 15700N produz uma redução de 5 x 10 -3 mm no diâmetro do eixo. Dado = 140 GPa. Resposta υ = 0,28
13a) Questão
Um cilindro de titânio (E = 107 GPa) e diâmetro original de 3,8 mm somente terá deformação elástica quando uma força de tração de 2000N é aplicada. Calcular o comprimento original se a elongação máxima admissível é de 0,42 mm. Resposta Lo = 255 mm