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2a LISTA DE EXERCÍCIOS - TENSÃO AXIAL 01) Um poste curto, construído com um tubo circular de alumínio, suporta carga de compressão de 240 KN, o diâmetro mede 130 mm, e seu comprimento é de 1m. O encurtamento do poste devido à carga de compressão é de 0,55 mm. Determine a tensão e deformação de compressão do poste. (Desconsidere o peso do poste e assuma que o poste não envergue sob aplicação da carga) 02) Uma estátua de base circular que encontra-se numa praça pesa 6 MN. Determine a tensão compressiva que a fundação exerce sobre a seção reta da base da estátua considerando que ela é uniforme, e que o diâmetro da estátua mede 4m. 03) Um arame de aço de 60 m de comprimento não deve alongar-se mais do que 48 mm, quando é aplicada uma tração de 6 KN. Sendo E = 200 GPa, determinar o menor diâmetro que pode ser especificado para o arame e o correspondente valor da tensão normal. 04) A curva representa o diagrama tensão-deformação de um determinado metal. O ponto A foi obtido traçando-se uma reta paralela ao eixo linear do diagrama tensão- deformação a partir do ponto equivalente a uma deformação igual a 0,002 até interceptar o diagrama. Qual importante propriedade corresponde o ponto a? 05) Baseado no ensaio de tração apresentado na figura a seguir, determinar: a) Limite de escoamento do material; b) Resistência à tração; c) Módulo de elasticidade do material; 06) Esboce um gráfico Tensão x Deformação para materiais dúcteis, que contenha as regiões elástica e plástica, os pontos: limite de escoamento, limite de resistência à tração e tensão na ruptura e descreva-os. 07) Um pedaço de cobre originalmente com 305 mm de comprimento é puxado em tração com uma tensão de 276 MPa. Se sua deformação é inteiramente elástica qual será o alongamento resultante? Ecobre = 110 GPa. 08) Um corpo de prova de alumínio que possui uma seção reta retangular de 10 mm x 12,7 mm é puxado em tração com uma força de 35.500 N, produzindo apenas uma deformação elástica. Calcule a deformação resultante. 09) Um corpo de prova cilíndrico feito a partir de uma liga de titânio que possui um módulo de elasticidade de 107GPa e um diâmetro original de 3,8 mm irá experimentar somente deformação elástica quando uma carga de tração de 2000 N for aplicada. Compute o comprimento máximo do corpo de prova antes da deformação se o alongamento máximo admissível é de 0,42 mm. 10) Uma barra de aço com 100 mm de comprimento e que possui uma seção reta quadrada com 20 mm de aresta é puxada em tração com uma carga de 89.000 N, e experimenta um alongamento de 0,10 mm. Admitindo que a deformação seja inteiramente elástica, calcule o módulo de elasticidade do aço. 11) Considere um fio cilíndrico de titânio com 3,0 mm de diâmetro e 2,5 x 104 mm de comprimento. Calcule o seu alongamento quando uma carga de 500 N é aplicada. Suponha que a deformação seja totalmente elástica. ETi = 107GPa. 12) Para uma liga de bronze, a tensão na qual a deformação plástica tem início é de 275 MPa, e o módulo de elasticidade é de 115 GPa. a) Qual é a carga máxima que pode ser aplicada a um corpo de prova com uma área da seção reta de 325 mm2 sem que ocorra deformação plástica? b) Se o comprimento original do corpo de prova é de 115 mm, qual é o comprimento máximo para o qual ele pode ser esticado sem que haja deformação plástica? 13) Um bastão cilíndrico feito de cobre (E= 110 GPa, com limite de elasticidade de 240 MPa, deve ser submetido a uma carga de 6660 N. Se o comprimento do bastão é de 380 mm, qual deve ser o seu diâmetro para permitir um alongamento de 0,50 mm ? 14) Um bastão cilíndrico com 380 mm de comprimento e diâmetro de 10,0 mm deve ser submetido a uma carga de tração. Se o bastão não deve experimentar deformação plástica ou alongamento de mais de 0,9 mm quando a carga aplicada for de 24.500 N, quais dos quatro metais ou ligas listados abaixo são possíveis candidatos? Justifique a(s) sua(s) escolha(s). 15) Um arame de 80 m de comprimento e diâmetro de 5 mm é feito de aço com E = 200 GPa e tensão última de 400 MPa. Se um coeficiente de segurança de 3,2 é desejado, qual é a maior tração admissível no arame? 16) Num arame de alumínio de 4 mm de diâmetro, é observado um alongamento de 25 mm, quando a tração no arame é de 400 N. Sabendo-se que E = 70 GPa e, que a tensão última para o alumínio é de 110 MPa, determinar o comprimento do arame e o coeficiente de segurança. Formulário oA F o o lll l l E