Lista1 20180828175636

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BELO HORIZONTE – UNIBH 
Graduação em Engenharia Mecânica – Campus Cristiano Machado 2 
Disciplina: Mecânica dos Sólidos (EME6AN-CMA) 
Profª.: Priscila Mello Godinho 
1ª Lista de Exercícios – Valor: 04 (quatro) pontos / Prazo máximo de entrega: 15/09/2018. 
Aluno (a): _______________________________________________________ 
 
1) Sabendo que a parte central da haste BD tem um seção transversal uniforme de área de 800 
mm², determine a intensidade da carga P para que a tensão normal na parte BD seja de 50 
MPa. Resposta: 62,7 kN. 
 
 
2) O arganéu da âncora suporta uma força de cabo de 3 kN. Se o pino tiver diâmetro de 6 mm, 
determine a tensão média de cisalhamento no pino. Resposta: ​𝜏​ = 53,03 MPa 
 
3) A prancha de madeira está sujeita a uma força de tração de 425 N. Determine a tensão de 
cisalhamento média e a tensão normal média desenvolvida nas fibras da madeira orientadas 
ao longo da seção ​a-a ​a 15° em relação ao eixo da prancha. Resposta:σ = 0,0152 MPa/​𝜏 = 
0,0567 MPa 
 
4) Os diâmetros das hastes ​AB ​e ​BC ​são 4 mm e 6 mm, respectivamente. Se a carga vertical de 
8 kN for aplicada ao anel em ​B​, determine o ângulo ​θ ​da haste ​BC ​de modo que a tensão 
normal média em cada haste seja equivalente. Qual é essa tensão? Resposta:θ = 63,6° /σ = 
316 MPa. 
 
5) A junta está presa por dois parafusos. Determine o diâmetro exigido para os parafusos se a 
tensão de ruptura por cisalhamento para os parafusos for ​𝜏​rup ​= 350 MPa. Use um fator de 
segurança para cisalhamento FS = 2,5. Resposta: d = 13,5 mm. 
 
6) A manivela está presa ao eixo A por uma chaveta de largura ​d ​e comprimento 25 mm. Se o 
eixo for fixo e uma força vertical de 200 N for aplicada perpendicularmente ao cabo, determine 
a dimensão ​d ​se a tensão de cisalhamento admissível para a chaveta for ​𝜏​adm ​= 35 MPa. 
Resposta: d = 5,71 mm 
 
7) A barra está acoplada ao suporte por um pino de diâmetro ​d ​= 25 mm. Se a tensão de tração 
admissível para a barra for (​σ​t​)​adm ​= 140 MPa e a tensão de apoio admissível entre o pino e a 
barra for (​σ​a​)​adm ​= 210 MPa, determine as dimensões ​w ​e ​t ​tais que a área bruta da área da 
seção transversal seja ​wt ​= 1.250 mm² e a carga ​P ​seja máxima. Qual é essa carga? Considere 
que o orifício da barra tem o mesmo diâmetro do pino. Resposta: t = 20 mm/w = 62,5 mm/P = 
105 kN 
 
8) A barra rígida é sustentada por um pino em A e pelos cabos BD e CE. Se a carga P aplicada à 
viga provocar um deslocamento de 10 mm para baixo na extremidade C, determine a 
deformação normal desenvolvida nos cabos CE e BD. Resposta:ε​CE = 0,0025 mm/mm eε​BD = 
0,00107 mm/mm. 
 
9) A forma original de uma peça de plástico é retangular. Determine a deformação por 
cisalhamento ​𝛾​xy ​nos cantos D e C se o plástico se distorcer como mostram as linhas 
tracejadas. 
Resposta: ​𝛾​C = - 11,6 x 10-3 rad / ​𝛾​D = 11,6 x 10-3 rad 
 
10) Uma barra de aço A-36 tem comprimento de 1.250 mm e área de seção transversal de 430 
mm². Determine o comprimento da barra se ela for submetida a uma tração axial de 25 kN. O 
material tem comportamento elástico linear. Resposta: L = 1.250,363 mm 
 
11) A figura mostra o diagrama tensão-deformação para fibra de vidro. Se uma barra de 50 
mm de diâmetro e 2 m de comprimento fabricada com esse material for submetida a uma 
carga de tração axial de 60 kN, determine seu alongamento. Resposta: δ = 20,75 mm. 
 
 
12) Duas barras cilíndricas, uma de aço e outra de latão, são unidas em C e contidas pro apoios 
rígidos em A e E. Para o carregamento indicado na figura e sabendo que E​aço ​= 200 GPa e E​latão ​= 
105 GPa, determine a) as reações em A e E e b) o deslocamento do ponto C. Resposta: a) 62,8 
kN ​←​ em A; 37,2 kN ​←​ em E. b) 46,3 μm. 
 
 
13) Um ensaio de tração padrão é usado para determinar as propriedades de um plástico. O 
corpo de prova é uma barra de 15 mm de diâmetro e está submetido a uma força de tração de 
3,5 kN. Sabendo que em um comprimento de referência de 120 mm observa-se um 
alongamento de 11 mm no seu comprimento e uma diminuição de 0,62 mm no diâmetro, 
determine o módulo de elasticidade, o médulo de elasticidade transversal e o coeficiente de 
Poisson do material. Resposta: E = 216 MPa/ν = 0,451/G = 74,5 MPa 
 
 
14) Uma barra formada por duas partes cilíndricas AB e BC está impedida de se deslocar em 
ambas as extremidades. A parte AB é feita de laião (E​latão = 105 GPa,α​latão = 20,9x10​
-6​/ ֯C) e a 
parte BC é feita de alumínio E​alumínio = 72 GPa,α​latão = 23,9x10​
-6​/ ֯C). Sabendo que a barra está 
inicialmente livre de tensões, determine a) as tensões normais nas pates AB e BC provocadas 
por um aumento de temperatura de 42 ֯C e b) o deslocamento correspondente do ponto B. 
Resposta: a) AB = -44,4 MPa, BC = -100 MPa; b) 0,500 mm