Guía Examen Final de Mecánica de Materiales G-1 (Mayo 20 de 2016)

 

Cuando la mano sostiene una piedra de 5 lb, lb, el húmero H  húmero H , que se supone liso, ejerce las fuerzas normales F C  C  y F   A  sobre el radio C  y  y el cúbito A cúbito A,, respectivamente, como se muestra. Si la menor área de sección transversal del ligamento en en B  B es  es de 0.30 pulg 2, determine el máimo esfuerzo de tensión promedio a que estará sometido.

8.-

!l pedestal en forma de tronco cónico está fabricado de concreto con peso espec"fico de 150 lb f  /pie3. #etermine el esfuerzo normal promedio que actúa a media altura $ z=4 pies )  ).. Sugerencia: Sugerencia: el  el volumen de un cono de radio r y altura h & % es V = p  r h . '

9-

(as m)nsulas soportan uniformemente la viga, por lo que se supone que los cuatro clavos de cada m)nsula soportan sopor tan porciones porciones igua iguales les de la carga. #etermine #etermine el diámetro diámetro más peque*o peque*o de los clavos en  A   A  y  B si el esfuerzo 2 cortante permisible para los clavos es    perm= 4.5 klb/pulg  . 10.10.-

(a placa rectangular está sometida a la deformación mostrada por las l"neas punteadas. #etermine las deformaciones unitarias normales promedio a lo largo de la diagonal AC  diagonal  AC  y  y el lado AB lado  AB.. 11.1.-

 

(as esquinas B esquinas B y  y D  D de la placa cuadrada reciben los desplazamientos indicados. #etermine las deformaciones unitarias normales promedio a lo largo del lado AB lado  AB y de la diagonal DB diagonal  DB.. 12.-

13.- !l

alambre AB alambre  AB no  no está estirado cuando θ=45°. Si se aplica una carga vertical a la barra  AC , lo que ocasiona que θ=47° , determine la deformación unitaria normal en el alambre.

14.- !l

plástico acetal  tiene   tiene un diagrama esfuerzo+deformación unitaria como el que se muestra en la figura. Si una  barra de este material material tiene una una longitud de 4 pies y un área transversal de 0.750 pulg 2 y está sometido a una carga aial de 2.75 klb, determine su alargamiento. #etermine el módulo de tenacidad justo antes de que se fracture si la falla ocurre en =0.15  pulg/pulg   pulg/pulg .

(a porción elástica de la curva del diagrama !sfuerzo+#eformación para una aleación de aluminio mostrada en la figura. !l esp)cimen utilizado para la prueba tiene una longitud calibre de 2 pulg  y  y un diámetro de 0.5 pulg . Si la car carga apl aplicada cada es 10 kip kip, de dete term rmin inee el nu nuev evo o di diám ámet etro ro de dell es esp) p)ci cimen men.. !l módu módulo lo de cort cortee es ' G Al  = '.$&-  ksi .

15.-

 

16.- !l

diagrama de esfuerzo+deformación unitaria para muchas aleaciones metálicas puede describirse anal"ticamente anal"ticamente s  

utilizan util izando do la ecuación ecuación de tres parámetro parámetross de /amberg01sg /amberg01sgood ood

 =

 " 

+

ks  n , !ne " , k # n se determin determinan an por 

mediciones en el diagrama. 2tilizando el diagrama de esfuerzo+deformación unitaria mostrado en la figura, determine los parámetros k y n # obtenga  # obtenga posteriormente una epresión anal"tica para la curva, considere  =30!103 " klb/pulg 2.

17.- !l

diagrama esfuerzo+deformación unitaria para una resina de poliestireno está dado en la figura. Si la viga r"gida esta soportada por un puntal AB puntal  AB y  y un poste CD CD,, ambos fabricados con este material determine determine la carga  #  máxima   máxima, que  puede aplicarse aplicarse a la viga antes de que que falle. !l diámetro diámetro del puntal es es de 20 mm y el diámetro del poste es de $0 mm.

#etermine el área transversal requerida en el miembro BC  miembro  BC  y   y el diámetro de los pasadores en A en  A y  B si el esfuerzo 2 2 normal permisible es s  perm.= 3 klb/pulg   y el esfuerzo cortante permisible permisible es  perm.= 4 klb/pulg  . 18.-

 

19.- !l eje de cobre está sometido a las cargas aiales que se muestran en la figura. #etermine el desplazamiento del etremo A etremo  A con respecto al etremo  etremo  D. (os diámetros diámetros de cada segmen segmento to son   AB$% pulg ,   BC $2 $ 2 pulg y  CD CD$1 pulg . % Considere "  Considere  " Cu ksi. Cu$1&'10  ) ksi.

20.- !l

conjunto consta de tres barras de titanio y una barra r"gida  AC . !l área de la sección transversal de cada barra se  proporciona en la figura. Si se aplica una carga vertical de  #=20 k%   al anillo (  anillo ( , determine el desplazamiento vertical del punto (  punto ( .  &i&'ni( &i&'ni(=350 )#'.

21.- 2n

buje tiene un diámetro de 25 mm y encaja dentro de un manguito r"gido con un diámetro interior de 27   mm. 3anto el buje como el manguito tienen una longitud de $0 mm. #etermine la presión aial  aial   que debe aplicarse a la  parte superior del buje para hacer que tome contacto con los costados del manguito. 4demás, 5en cuánto debe ser  comprimido el buje hacia hacia abajo para que ocurra est esto6 o6 !l buje está fabricado de un mate material rial para el cual  =5 *#' *  =0.45.

 

22.- (a

columna de concreto se refuerza utilizando seis barras de acero 4+'7. Si el poste se somete a una fuerza aial de +00 k, , determine el diámetro requerido para cada varilla de manera que una quinta parte de la carga est) soportada  por el acero y cuatro cuatro quintas partes por el el concreto "  concreto " acer! Ga. acer!$200 Ga* " c!ncret! c!ncret!$25 Ga.

!l tubo de acero se llena con concreto y se somete a una fuerza fuerza de compr compresión esión de &0 k, . #etermine el esfuerzo normal promedio en el concreto y el acero debido a esta carga. !l tubo tiene un diámetro eterior de &0 -- y - y un diámetro interior de 0 --. --. " acer! acer!$200 Ga* " c!ncret! c!ncret!$2/ Ga. 23 23..-