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Resistência dos Materiais – Estabilidade – Lista 2 de Exercícios - Tensões Exercícios de Aplicação – Tensões Normais – Exercícios de Aplicação para treinamento Prof. Fernando Mihalik 1. Calcular a tensão normal de compressão que está solicitando o pilar da figura abaixo, submetido a uma força normal centrada de 130 tf. O pilar tem seção transversal retangular, de 20cm x 30cm. Desprezar o peso próprio do pilar. 2. A barra apresentada abaixo tem uma seção transversal com área de 480cm² (ela é retangular, e seus lados medem 20cm e 24 cm). Se essa barra for submetida a uma força de tração F de 400 kN (40 tf) qual será a tensão atuante na seção? Essa tensão é de tração ou de compressão? 3. A coluna da figura a seguir recebe uma carga de compressão de 40 kN e se apoia em uma base. O material da coluna tem resistência à compressão de 0,6 kN/cm². Nessas condições é possível afirmar que esse material tem condições de resistir a essa força? A seção da coluna é quadrada com 15 cm de lado. 4. O cabo da figura deve suportar uma carga de 8 tf. Seu diâmetro é de 20mm. Sabendo que o material do cabo tem uma tensão máxima de 2,2 tf/cm², pergunta-se se ele tem condições de suportar a carga aplicada. 5. A figura abaixo mostra uma viga bi-apoiada que recebe uma carga concentrada P e é sustentada na sua extremidade esquerda (A) por um cabo e na extremidade direita por um apoio simples (B). Se o cabo AC for feito de um material que possui uma resistência à tração de 1.400 kgf/cm² e seu diâmetro for de 3 cm, pergunta-se qual a carga máxima que ele pode resistir? 6. O pilar esquematizado ao lado possui seção circular com diâmetro D = 40cm e está sujeito a uma força normal compressão N= 240 tf, centrada. Verificar se o pilar tem condição de resistir aos esforços. O material do pilar tem as seguintes resistências: - resistência à compressão de 190 kgf/cm² - resistência à tração de 50 kgf/cm² 7. Calcular a tensão normal de compressão que está solicitando o pilar da figura abaixo, submetido a uma força normal centrada de 300 tf. O pilar tem seção transversal retangular, de 20cm x 40cm. Desprezar o peso próprio do pilar. 8. Uma determinada estrutura possui uma peça que pode estar sujeita tanto a tração quanto à compressão. A resistência do material à tração é de 80 kgf/cm² e a resistência a compressão é de 250 kgf/cm². Sua seção transversal é retangular, com lados que medem 30cm e 45cm. Nessas condições, quais as forças máximas de compressão e de tração que essa peça pode suportar? 9. Calcular as dimensões mínimas da seção transversal de um pilar quadrado, que está sujeito a um esforço normal de compressão de 200 tf. O material possui resistência à compressão de 130 kgf/cm² e resistência à tração de 50 kgf/cm². 10. Qual deve ser o menor diâmetro de um pilar que deve resistir a um esforço de compressão de 3.200 kN, sabendo que seu material possui uma resistência à compressão de 3,5 kN/cm²? 11. Dada a viga abaixo esquematizada, calcular as tensões normais máximas e mínimas na seção mais solicitada à flexão, e indicar qual a localização dessa seção. 12. A viga da figura abaixo é bi-apoiada em dois pilares e tem seção transversal de 30cm de largura por 65cm de altura, e é feita de um material de peso específico de 2,3 tf/m³, cujas tensões limites são 250 kgf/cm² na compressão e 120 kgf/cm² na tração. Ela suporta uma parede de blocos cerâmicos de 2,20m de altura e 19 de largura. O peso específico desse material é 1,2 tf/m³. Qual é o valor da carga distribuída na viga (considerando o seu peso próprio)? Qual é a seção da viga mais solicitada à flexão? Qual é o valor do momento fletor que solicita essa seção? Qual é o valor da força normal que solicita essa seção? Quanto valem as tensões normais máximas na seção mais solicitada? A viga tem condições de suportar os esforços? Qual a carga que a viga aplica nos pilares? 13. No exercício anterior, qual a carga que a viga aplica em cada um dos pilares? Se os pilares tiverem a mesma largura da viga qual é a tensão aplicada em cada pilar? 14. A viga abaixo está em balanço e sujeita a uma carga uniformemente distribuída devido a uma parede de 3m de altura e 15cm de largura, feita em blocos de concreto, de peso específico de 1,4 tf/m³. A viga é feita de um material de peso específico de 3,1 tf/m³, e sua seção transversal possui base de 25cm e atura de 60 cm. O comprimento do balanço é l = 5m. Calcular as tensões normais máximas que atuam na seção mais solicitada à flexão. 15. A viga abaixo está em balanço e sujeita a uma carga em sua extremidade de 3 tf, e é feita de um material de peso específico de 2,4 tf/m³. A seção transversal da viga possui base de 20cm e atura de 50 cm. O comprimento do balanço é l = 4m. O material da viga possui resistência à compressão e à tração de 450kgf/cm² Verificar se essa viga está projetada de acordo com os critérios de segurança. 16. Calcular qual deve ser a altura mínima da viga abaixo esquematizada sabendo que o material da mesma possui uma resistência à tração e à compressão de 0,30 tf/cm². A largura da viga é 12cm. Os demais dados são: l = 6 m p= 3 tf/m 17. Para a viga abaixo representada, pede-se calcular qual a sua altura mínima, sabendo que a mesma será construída com um material que tem resistência à tração e à compressão de 1,2 kN/cm². A seção transversal da barra tem 25cm de largura. 18. Calcular o diâmetro necessário do fio representado ao lado para que o mesmo resista a uma força F= 4 tf. O material do fio possui uma tensão máxima de trabalho de 1,5 tf/cm² e seu peso próprio é desprezível.
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