Lista_de_Exercicios_2_19_09_2017

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Prof. Luiz Sanches 1 
 
Mecânica dos Sólidos I 
Lista de Exercícios 2 
 
 
E1 (Hibbeler) - A mudança no peso de um avião é determinada pela leitura de um 
extensômetro A montado no suporte de alumínio da roda do avião. Antes de o avião 
ser carregado, a leitura do extensômetro no suporte é εεεε = 0,00100 mm/mm, ao passo 
que, após o carregamento, é εεεε = 0,00243 mm/mm. Determine a mudança na força 
que age sobre o suporte se a área da seção transversal dele for 2.200 mm2. 
Eal = 70 GPa. 
 
 
 
E2 (Hibbeler) – A adição de plastificadores ao cloreto de polivinil provoca redução de 
sua rigidez. Os diagramas tensão-deformação apresentados a seguir mostram tal 
efeito para três tipos desse material. Especifique o tipo de material que deve ser 
usado na fabricação de uma haste com 125 mm de comprimento e 50 mm de 
diâmetro que terá de suportar, no mínimo, uma carga axial de 100 kN e alongar, no 
máximo, 6 mm. 
 
 
(MPa) 
105 
70 
35 
ε (mm/mm) 
 
 
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E3 (Hibbeler) – Em algumas situações, são instalados indicadores de tração em vez 
de torquímetros para garantir que um parafuso tenha a tração prescrita quando 
utilizado em conexões. Se uma porca deste parafuso for apertada de tal modo que 
seis cabeças do indicador, cujas alturas originais eram de 3 mm, forem esmagadas 
até 0,3 mm, deixando uma área de contato de 1,5 mm2 em cada cabeça, determine a 
tensão na haste do parafuso. O diagrama tensão-deformação do material é mostrado 
na figura. 
 
 
 
E4 (Hibbeler) – Duas barras de poliestireno apresentam no seu diagrama de tensão-
deformação, tensão de tração σσσσ = 35 MPa para uma deformação εεεε = 0,03 mm/mm e 
tensão de compressão σσσσ = 35 MPa para uma deformação εεεε = 0,025 mm/mm. Se a 
área da seção transversal da barra AB for 950 mm2 e a de BC for 2.500 mm2, 
determine a maior força P que pode ser suportada antes que qualquer dos elementos 
sofra ruptura. Considere que não ocorre nenhuma flambagem. 
 
 
 
 
 
 
1,2 m 
0,9 m 
 
 
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E5 (Hibbeler) – Os cabos de aço AB e AC sustentam a massa de 200 kg. Se a 
tensão axial admissível para os cabos for σσσσadm = 130 MPa, determine o diâmetro 
exigido para cada cabo. Além disso, qual é o novo comprimento do cabo AB após a 
aplicação da carga (200 kg)? Considere que o comprimento não alongado de AB 
seja 750 mm. Eaço = 200 GPa. 
 
 
 
E6 (Hibbeler) – O tubo rígido é sustentado por um pino em C e um cabo de 
ancoragem AB de aço A-36. Se o diâmetro do cabo for de 5 mm, determine o quanto 
ele é esticado quando uma força externa P = 1,5 kN age sobre o tubo em B. 
Considere que o material permanece elástico. 
 
 
 
 
 
 
2,4 m 
 
 
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E7 (Hibbeler) – O diagrama tensão-deformação de um material pode ser descrito 
pela curva σσσσ = cεεεε1/2. Determine a deflexão δδδδ da extremidade de uma haste feita 
desse material se ela tiver comprimento L, área de seção transversal A e peso 
específico ϕϕϕϕ. 
 
 
E8 (Hibbeler) – O tubo de bronze 86100, entre A e B, mostrado na figura tem raio 
interno de 12,5 mm e espessura de parede de 5 mm. Se o gás que passa por ele 
mudar a temperatura desse tubo uniformemente de TA = 60°C em A para TB = 15°C 
em B, determine a força axial que ele exerce sobre as paredes externas. O tubo foi 
instalado entre as paredes quando T = 15°C. 
 
 
 
2,4 m