Subido por erilo zamora

Gines Veliz William Leandro Ejercicios Unidad 1

Anuncio
UNIVERSIDAD TECNICA DE MANABI
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS, FISICAS Y QUIMICAS
CARRERA DE ING CIVIL
ASIGNATURA
Resistencia de Materiales
TEMA
Ejercicios Unidad 1
DOCENTE
Juan Carlos Guerra Mera
AUTOR
William Leandro Gines Veliz
CI: 1313728188
5 ejercicios Unidad 1
1. Este Miembro Axial Compuesto consta de un segmento de aluminio solido E=70
GPA de 20 mm de diámetro un segmento de aluminio solido de 24 mm de diámetro
y un segmento de acero solido E=200 GPA de 16 mm de diámetro determine los
desplazamientos de los puntos B, C, D con respecto al extremo A
∑𝐹𝑥 = 𝐹1 − 4𝐾𝑛 = 0
𝐹1 = 4𝑘𝑛 = 4𝑘𝑛(𝑇)
𝛴𝐹𝑥 = 𝐹2 + 2(10𝑘𝑛) − 4𝑘𝑛 = 0
𝐹2 = −16𝑘𝑛 = 16𝑘𝑛
∑𝐹𝑥 = −𝐹3 + 8𝑘𝑛 = 0
𝐹3=8 𝐾𝑛 = 8𝑘𝑛(𝑇)
𝛿=
(4𝑘𝑛 )(1000𝑁|𝑘𝑛)(2,0𝑚)(1000𝑚𝑚|𝑚)
𝐹𝐿
=
= 0,364𝑚𝑚
𝐴𝐸 (314.159𝑚𝑚2 )(70𝐺𝑃𝑎 )(1000 𝑀𝑃𝑎𝐺𝑃𝑎)
𝛿=
𝐹𝐿 (−16𝑘𝑛 )(1000𝑁|𝑘𝑛)(2,5𝑚)(1000𝑚𝑚|𝑚)
=
= 0,364𝑚𝑚
(452.389𝑚𝑚2 )(70𝐺𝑃𝑎 )(1000 𝑀𝑃𝑎𝐺𝑃𝑎)
𝐴𝐸
𝛿=
(8𝑘𝑛 )(1000𝑁|𝑘𝑛)(3.0𝑚)(1000𝑚𝑚|𝑚)
𝐹𝐿
=
= 0,364𝑚𝑚
𝐴𝐸 (201.062𝑚𝑚2 )(200𝐺𝑃𝑎 )(1000 𝑀𝑃𝑎𝐺𝑃𝑎)
𝛿1 = 0.364 = 0.364𝑚𝑚 (𝑇)
𝛿1 + 𝛿2 = 0.364𝑚𝑚𝑡(−1.263𝑚𝑚) = 0.899 (C)
2. Determine la fuerza desarrollada en los elementos FE, EB, BC de la armadura e
indique si estos elementos están en tensión o en compresión
∑𝑀𝐷 = 0
22(2) + 11(3,5) − 𝐴𝑦(5,5) = 0
44 + 38,5 − 𝐴𝑦 (5,5) = 0
−44 − 38,5
𝐴𝑦 =
= 15𝑘𝑛
−5,5
∑𝑀𝐵 = 0
−15(2) − 𝐹𝐹𝐸(2) = 0
𝐹𝐹𝐸 =
−30
= −15𝑘𝑛 = 15𝐾𝑛 (𝑐)
−2
∑𝑀𝐸 = 0
𝐹𝐵𝐶(2) + 11(1.5) − 15(3.5) = 0
16.5 − 52.5 = 0
36
𝐹𝐵𝐶 =
= 18𝐾𝑛 (𝑇)
2
∑𝐹𝑦 = 0
4
15 − 11 + 𝐹𝐵𝐸 ( ) = 0
5
5
𝐹𝐵𝐸 = −4 ( )
4
𝐹𝐵𝐸 = −5𝑘 𝑛 = 5𝐾𝑛 (𝐶)
3. Dos varillas cilíndricas solidas AB y BC están soldadas en B y cargadas como se
muestra. Determine la magnitud de la fuerza P para la cual el esfuerzo de la varilla
AB tiene el doble de magnitud del esfuerzo de compresión en la varilla BC
𝑃1 = 𝑃
𝜋 22
𝐴1 = 𝑥 = 𝜋𝐹𝑡 2
4
𝛿1 =
𝑃
𝜋
−𝑃 + 60 − 𝑃2 = 0
𝜋
𝑃2 = 60 − 𝑃
𝐴2 = 4 × 32
9
𝐴2 = 4 𝜋𝑓𝑡 2
𝛿1 = 2𝛿2
𝑃
60 − 𝑃
= 2(
)
9
𝜋
4𝜋
9
𝑃 = 120 − 2𝑃
4
17
𝑃 = 120
4
480
𝑃=
17
𝑃 = 28,2𝑘𝑙𝑏
4. Un tubo de laton AB E=105 GPA tiene un area de un area en una seccion
transversal de 140 mm y se fija un tapon en A el tubo esta unido en B a una placa
rigida que a su vez esta unida en C en la parte baja de un cilindro de aluminio E=72
GPA con un area en su seccion transversal de 250 mm. El cilindro despues se
suspende de un soporte D. A fin de cerrar el cilindro el tapon debe moverse hacia
abajo a travez de 1 mm. Determine la fuerza P que debe aplicarse al cilindro
𝛿 = 𝛿𝐴𝐵 + 𝛿𝐷𝐶
𝛿=
1𝑚𝑚 =
𝑃𝐿
𝐴𝐸
𝑃 ⋅ 376𝑚𝑚
𝑃 ⋅ 375𝑚𝑚
+
148𝑚𝑚2 . 105 × 103 𝑁/𝑚𝑚2 250𝑚𝑚2 . 72 × 103 𝑁/𝑚𝑚2
−6
Im 𝑚 = 25,57𝑥 10 𝑃𝑚𝑚 + 21,43 × 10−6 𝑃𝑚𝑚
1 = 47 × 10−6 𝑃
𝑃=
1
47𝑥 10−6
𝑃 = 21,28𝑘𝑛
5. Para la Armadura de Acero E=200GPA y las cargas mostradas en la figura
determine las deformaciones de los elementos AB Y AD si se sabe que sus áreas
de sección transversal respectivas son de 240 mm cuadrados y 1800mm cuadrados
2,5
𝜗 = 𝑎𝑟 𝑐𝑡𝑔 ( )
4
0
𝜗 = 32
∑𝐹𝑦 = 0
𝐹𝐴𝐵 sin 320 = 114𝑘𝑛
𝐹𝐴𝐵 = 216,1𝑘𝑛(𝐶)
∑𝐹𝑥 = 0
𝐹𝐴𝐵 cos 320 = 𝐹𝐴𝐵
𝐹𝐴𝐷 = 182,4𝐾𝑛(𝑇)
𝐿𝐴𝐵 = √2,52 + 42
𝐿𝐴𝐵 = 4,72𝑚𝑚
𝛿=
𝛿𝐴𝐵 =
𝑃𝐿
𝐴𝐸
−215,1 × 103 𝑁 ⋅ 4,72𝑚𝑚
240𝑚𝑚2.200 × 103 𝑁⁄𝑚 𝑚2
𝛿𝐴𝐵 = −2,119 × 10−3 𝑚
182,4 × 103 𝑁 ⋅ 4𝑚
𝛿𝐴𝐷 =
1800𝑚𝑚2 ⋅ 200 × 18 𝑁⁄𝑚 𝑚2
𝛿𝐴𝐷 = 2,02710−3 𝑚
BIBLIOGRAFIA
5TA EDICION BEER / RUSSELL / DEWOLF / MAZUREK Mecanica_de_Materiales
6TA EDICION BEER / RUSSELL / DEWOLF / MAZUREK Mecanica_de_Materiales
-Beer, F. P., Johnston, E. R., DeWolf, J. T., & Mazurek, D. F. (2009).
-Mecánica De Materiales.
-McGrawHill, Ed.
-5th ed.
Descargar