Exercício - Lista 5 - Tensão e Deformação-convertido

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EXERCÍCIOS – LISTA 5 - TENSÃO E DEFORMAÇÃO
DISCIPLINA: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
	PROFESSORA : MARIANA SILVEIRA DE BARROS RIBEIRO
	UNIDADE:
	CBP
Lista de Exercícios composta por questões adaptadas do livro “Ciência e Engenharia de Materiais” , 7ª edição de CALLISTER JR., W. D, 2009.
1) Uma barra de 3 metros de comprimento tem seção transversal retangular de 3 cm x 1 cm. Determinar o alongamento produzido pela carga axial de 60N. O módulo de elasticidade do material é de 200000 N/mm2.
2) Uma barra de 30 cm de comprimento e diâmetro de 1 cm sofre um alongamento produzido por uma carga de 5 toneladas. O módulo de elasticidade do material é de 150000 N/mm2. Determinar o alongamento da barra.
3) Uma barra de 500 mm de comprimento e 16 mm de diâmetro é tracionada por uma carga axial de 12 kN. O seu comprimento aumenta em 0,3 mm e o seu diâmetro se reduz em 0,0024 mm. Determinar o módulo de elasticidade e o coeficiente de Poisson do material.
4) Uma liga de cobre possui um módulo de elasticidade de 110 GPa, sendo que este material pode ser submetido, no máximo de 70 MPa, de modo a permanecer na zona elástica. Acima de 70 MPa, o material estará na zona plástica.
a) Qual é o limite de escoamento da liga de cobre?
b) Qual a máxima força(N) que um tubo de 30 mm de diâmetro pode ser submetido, sem deformação permanente?
c) Admitindo-se uma barra deste tubo, com 4m de comprimento esteja sendo solicitado por uma carga de 5.000N, qual o aumento total no comprimento do mesmo, em milímetros?
d) Se substituir o material do tubo por alumínio ligado, cujo módulo de elasticidade é 70.000 MPa, qual o diâmetro do tubo, de modo a ocorrer a mesma deformação calculada em (c) com carga de 5.000 N?
5) Uma haste de latão de 8 mm de diâmetro tem módulo de elasticidade Elatão = 100 GPa. Considerando a haste com 3 m de comprimento e sendo submetida a uma carga axial de 2 kN, determine:
a) seu alongamento para o diâmetro de 8 mm;
b) o alongamento, se o diâmetro for de 6 mm.
6) Um corpo de prova de cobre com seção transversal retangular de 15,2mmx19,1mm é tracionado com uma força de 44.500N, produzindo apenas uma deformação elástica. Calcule a deformação resultante. Dado Ecobre= 110 GPa.
7) Um corpo de prova cilíndrico feito em uma liga de níquel, que possui módulo de lesticidade de 207 GPa, e um diâmetro original de 10,2 mm, irá sofrer apenas deformação elástica quando uma carga de tração de 8.900N for aplicada. Calcule o comprimento máximo do corpo de prova antes dda deformação se o alongamento máximo admissível é de 0,25mm.
8) Considere um arame cilíndrico de níquel com 2mm de diâmetro e 3x104mm de comprimento. Calcule seu alongamento quando uma carga de 300N é aplicada, assumindo uma deformação totalmente elástica. Eníquel = 207 GPa.
9) Considere um corpo de prova cilíndrico feito em uma liga de aço com 8,5mm de diâmetro e 80mm de comprimento que é tracionado. Determine seu alongamento quando uma carga de 65.250N for aplicada. Eaço = 207 GPa.
10) Um corpo de prova cilíndrico feito em aço, que possui o diâmetro de 15,2mm e um comprimento de 250mm é deformado elasticamente em tração com uma força de 48.900N. Eaço = 207 GPa. Determine:
a. O valor segundo o qual essse corpo de prova irá se alongar na direção da tensão aplicada.
b. A variação do diâmetro do corpo de prova. Ele irá aumentar ou diminuir? (ʋ=0,30).
11) Sabe-se que uma liga de latão possui um limite de escoamento de 240Mpa, um limite de resitência à tração de 310Mpa, e o módulo de elasticidade de 110GPa. Um corpo de prova feito desta liga com 15,2mm de diâmetro e 380mm de comprimento é tensionado em tração e se alonga de 1,9mm. Com base nas informações dadas, informe se é possível calcular a magnitude da carga necessária para produzir essa variação de comprimento. Caso seja possível, calcule a carga. Caso não seja, explique o porquê.
12) Um corpo de prova metálico com formato cilíndrico, com 15mm de diâmetro e 150mm de comprimento deve ser submetido a uma tenão de tração de 50Mpa. Neste nível de tensão, a deformação resultante será totalmente elástica.
a. Se o alongamento deve ser inferior à 0,072mm, qual deve ser o módulo de elsticidade máximo que poderá apresentar esse material?
b. Se, além disso a máxima redução permissível do diâmetro é de 2,3 x 10-3 mm, qual deverá ser o critério a ser estabelecido?
13) A figura a mostra o comportamento tensão x deformação em tração de uma liga de aço. Explique do que se trata e calcule:
a) O modulo de elasticidade?
b) Aa tensão de escoamento.
c) O limite de resistência à tração?
d) A tensão de ruptura.