MECÁNICA DE MATERIALES DEBER #1 PREGUNTA 1 a) ¿Por qué las propiedades mecánicas de un material se representan por el esfuerzo y deformación unitaria en lugar de carga y deformación? b) Una fuerza de 100 kN se aplica a una barra de acero con sección rectangular de 10 mm por 20 mm. El esfuerzo de fluencia del material es 400 MPa y el esfuerzo último es de 480 MPa. Con la carga aplicada, ¿la barra experimentará deformación elástica o deformación plástica? ¿la barra experimentará necking o encuellamiento? PREGUNTA 2 Los datos que se muestran en la tabla fueron obtenidos de una muestra estándar de una aleación de cobre con un diámetro de 12.827 mm. Durante el ensayo, se mide una longitud inicial entre marcas de 50.80 mm. Tras la fractura, la longitud entre marcas fue de 76.708 mm y su diámetro fue de 9.50 mm. Carga (kN) 0 13.44 26.88 33.60 40.32 47.04 53.76 55.55 51.07 (fractura) a) b) c) d) e) f) Longitud entre marcas (mm) 51.800 51.842 51.885 51.906 52.029 52.816 58.404 64.500 77.708 Realizar gráfica esfuerzo de ingeniería vs deformación unitaria de ingeniería. Emplear el método de desplazamiento al 0.2% para determinar el esfuerzo de fluencia. Determinar el esfuerzo último. Determinar el módulo de elasticidad Determinar la ductilidad en porcentaje de elongación y porcentaje de reducción de área. Determinar el esfuerzo de ingeniería y la deformación unitaria de ingeniería l al momento de la fractura. g) Determinar el esfuerzo verdadero o real y la deformación unitaria real al momento de la fractura. c) Suponer que se determinar un esfuerzo de fluencia de 340 MPa mediante el método de desplazamiento. ¿Qué criterio de desplazamiento se empleó? Justifique su respuesta h) Determinar la resiliencia de la muestra. i) Determinar la energía consumida para la fractura de la muestra en MJ/m3. PREGUNTA 3 La barra que se muestra en la figura muestra una sección transversal para prueba de 0.5 pulgadas por 1 pulgada. Para el ensayo a tracción, se colocan dos galgas extensiométricas para medir cambios en las dimensiones de la muestra. La galga que mide la deformación unitaria a lo largo del eje x refleja un valor de 0.002 in/in; mientras, que la galga colocada transversalmente (eje y) refleja un valor de -0.0008 in/in cuando se aplica una carga de 300 lb. Suponer que las mediciones indicadas se realizan dentro de la zona elástica del ensayo. Calcular el módulo de elasticidad y la relación de Poisson. PREGUNTA 4 En la figura se muestra la sección transversal de una columna de concreto que se carga uniformemente en compresión con una carga de 25 kN. a) Determinar el esfuerzo de compresión promedio b) Determine las coordenadas xc y yc del punto donde la carga resultante debe actuar con la finalidad de producir un esfuerzo normal uniforme en la columna.
