Capítulo 01: Introducción. El concepto de esfuerzo.

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.70 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.70 Una fuerza P se aplica sobre una barra de refuerzo empotrada en un bloque de concreto, como se muestra en la figura. Determine la mínima longitud L para la que puede desarrollarse todo el esfuerzo normal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.69 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.69 Las dos partes del elemento AB están adheridas a lo largo de un plano que forma un ángulo θ con la horizontal. Si se sabe que el esfuerzo último para la unión pegada es de 2.5 ksi…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.68 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.68 Las dos partes del elemento AB están adheridas a lo largo de un plano que forma un ángulo θ con la horizontal. Si se sabe que el esfuerzo último para la unión pegada es de 2.5…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.67 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.67 Una placa de acero de 10 mm de espesor está empotrada en un bloque horizontal de concreto y se emplea para anclar un cable vertical de alta resistencia, como se observa en la figura. El diámetro del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.66 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.66 La carga de 2 000 lb debe moverse a lo largo de la viga BD hacia cualquier posición entre los topes en E y F. Si se sabe que σperm = 6 ksi para el acero…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.65 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.65 Dos elementos de madera con sección transversal rectangular uniforme de 70 x 110 mm están unidos mediante el empalme sencillo pegado al sesgo que se muestra en la figura. Si se sabe que el esfuerzo cortante máximo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.64 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.64 El cilindro hidráulico CF, que ejerce un control parcial de la varilla DE, se ha fijado en la posición mostrada. El eslabón AB tiene una sección transversal rectangular uniforme de 12 x 25 mm y está…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.63 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.63 El cilindro hidráulico CF, que ejerce un control parcial de la posición de la varilla DE, se ha fijado en la posición mostrada. El elemento BD tiene 15 mm de espesor y está conectado al vástago…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.62 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.62 Dos duelas de madera, cada una de 22 mm de grosor y 160 mm de ancho, están unidas por el ensamble pegado de mortaja que se muestra en la figura. Si se sabe que la junta fallará…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.61 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.61 Para el ensamble y la carga del problema 1.60, determine a) el esfuerzo cortante promedio en el pasador en C, b) el esfuerzo de apoyo promedio en C en el elemento BC, c) el esfuerzo de apoyo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.60 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.60 Dos fuerzas horizontales de 5 kips se aplican al pasador B en el ensamble que se muestra. Si se sabe que en cada conexión se emplea un pasador de 0.8 in. de diámetro, determine el valor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.59 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.59 El eslabón BD es una barra de 1 in. de ancho y 1/2 in. de espesor. Si se sabe que cada pasador tiene un diámetro de 3/8 in., calcule el valor máximo del esfuerzo normal promedio…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.58 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.58 El método de diseño por carga y factor de resistencia se utilizará para seleccionar los dos cables que elevarán y bajarán una plataforma que soportará a dos trabajadores que limpian ventanas. La plataforma pesa 160 lb y cada uno…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.57 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.57 Una plataforma de 40 kg está unida al extremo B de una viga AB de madera de 50 kg. La viga está apoyada, como se muestra en la figura, mediante un perno en  A y una varilla delgada de acero BC con una carga última de 12 kN. a)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.56 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.56 En un diseño alterno para la estructura del problema 1.55, se utilizará un pasador de 10 mm de diámetro en A. Si se supone que las otras especificaciones permanecen sin cambio, determine la carga P permisible si se desea un factor…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.55 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.55 En la estructura,que se muestra en la figura,se emplea un pasador de 8 mm de diámetro en A y pasadores de 12 mm de diámetro en B y en D. Si se sabe que el esfuerzo cortante último es de 100 MPa en todas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.54 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.54 Resuelva el problema 1.53, suponiendo que la estructura se ha rediseñado al utilizar pasadores de 12 mm de diámetro en B y D y que no se ha realizado ningún otro cambio. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.53 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.53 En la estructura de acero,que se muestra en la figura, se utiliza un pasador de 6 mm de diámetro en C y pasadores de 10 mm de diámetro en B y D. El esfuerzo cortante último es de 150 MPa para todas las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.52 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.52 Se desea considerar un diseño alterno para dar soporte al elemento BCE del problema 1.51, por lo que se reemplazará el eslabón CD por dos eslabones, cada uno con una sección transversal de 1/4 x 2 in. Lo anterior ocasiona que los pasadores en C y D estén en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.51 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.51 Cada uno de los eslabones AB y CD están conectados a un soporte y al elemento BCE mediante pasadores de acero de 1 in. de diámetro que actúan en cortante simple. Si se sabe que el esfuerzo cortante último para el acero usado en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.50 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.50 Resuelva el problema 1.49,suponiendo que los pasadores en C y F fueron sustituidos por pasadores con un diámetro de 3/4 in. Solución: Solución 1: Canal PROFE JN el canal del ingeniero CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.49 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.49 Cada uno de los dos eslabones verticales CF, que conectan los dos elementos horizontales AD y EG, tiene una sección transversal rectangular uniforme de 1/4 in. de espesor y 1 in. de ancho, y está fabricado con acero con una resistencia última a la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.48 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.48 Para el soporte del problema 1.47, si se sabe que b = 1.6 in., c = 2.2 in. y d = 1/2 in., determine la carga P si se desea un factor de seguridad general de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.47 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.47 Una carga P es soportada, como se muestra en la figura, por un pasador de acero que se insertó en un elemento corto de madera que cuelga del techo. La resistencia última de la madera utilizada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.46 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.46 Tres pernos de acero serán utilizados para unir la placa de acero con una viga de madera, como se muestra en la figura. Si se sabe que la placa puede soportar una carga de 110 kN,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.45 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.45 Tres pernos de acero de 18 mm de diámetro se utilizarán para unir la placa de acero a una viga de madera, como se muestra en la figura. Si se sabe que la placa puede soportar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.44 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.44 Para el ensamble y la carga del problema 1.43, determine el factor de seguridad si la longitud de cada lámina es L = 180 mm. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.43 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.43 Los dos elementos de madera que se muestran en la figura, soportan una carga de 16 kN y se encuentran unidos mediante láminas de madera contrachapada pegadas completamente a las superficies de contacto. El esfuerzo cortante…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.42 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.42 El eslabón AB debe fabricarse con un acero cuya resistencia última a la tensión sea de 450 MPa. Determine el área de la sección transversal de AB para la cual el factor de seguridad es de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.41 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.41 El eslabón horizontal BC tiene 1/4 in. de grosor y es de un acero con una resistencia última a la tensión de 65 ksi. ¿Cuál debe ser su ancho w si la estructura mostrada se diseñó…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.40 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.40 El eslabón horizontal BC tiene 1/4 in. de grosor y un ancho w = 1.25 in., está fabricado de acero con una resistencia última a la tensión de 65 ksi. ¿Cuál es el factor de seguridad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.39 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.39 Si se sabe que la carga última para el cable BD es de 100 kN y que se requiere un factor de seguridad de 3.2 respecto a la falla del cable, determine la magnitud de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.38 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.38 El elemento ABC, soportado por un pasador y una ménsula en C y un cable BD, se diseñó para soportar una carga P de 16 kN como se muestra en la figura. Si se sabe que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.37 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.37 Un aro de acero ABCD de 1.2 m de largo y 10 mm de diámetro se coloca alrededor de una varilla de aluminio AC de 24 mm de diámetro como se muestra en la figura. Los cables…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.36 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.36 Un tubo de acero de 400 mm de diámetro exterior se fabrica a partir de una placa de 10 mm de espesor soldando a lo largo de una hélice que forma un ángulo de 20° con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.35 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.35 Un tubo de acero de 400 mm de diámetro exterior se fabrica a partir de una placa de 10 mm de espesor soldando a lo largo de una hélice que forma un ángulo de 20° con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.34 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.34 Una carga P de 240 kip se aplica a un bloque de granito como se muestra en la figura. Determine el valor máximo resultante de a) el esfuerzo normal, b) el esfuerzo cortante. Especifique la orientación…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.33 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.33 Una carga centrada P se aplica al bloque de granito que se muestra en la figura. Si se sabe que el valor máximo resultante del esfuerzo cortante en el bloque es de 2.5 ksi, determine a)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.32 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.32 Dos elementos de madera con sección transversal rectangular uniforme están unidos mediante un empalme sencillo pegado al sesgo como se muestra en la figura. Si se sabe que el máximo esfuerzo a tensión permisible en el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.31 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.31 Dos elementos de madera de sección transversal rectangular uniforme están unidos mediante un empalme sencillo pegado al sesgo, como se muestra en la figura. Si se sabe que P = 11 kN, determine los esfuerzos normal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.30 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.30 Dos elementos de madera con sección transversal rectangular uniforme están unidos mediante un empalme sencillo pegado al sesgo como se muestra en la figura. Si se sabe que el máximo esfuerzo cortante permisible en el empalme…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.29 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.29 La carga P de 1.4 kip está soportada por dos elementos de madera con sección transversal uniforme, unidos mediante un empalme sencillo pegado al sesgo, como se muestra en la figura. Determine los esfuerzos normales y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.28 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.28 El eslabón AB, cuyo ancho es b = 50 mm y su grosor t = 6 mm, se emplea para soportar el extremo de una viga horizontal. Si se sabe que el esfuerzo normal promedio en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.27 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.27 Para el ensamble y la carga del problema 1.7, determine a) el esfuerzo cortante promedio en el pasador en B, b) el esfuerzo de apoyo promedio en B en el elemento BD, c) el esfuerzo de apoyo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.26 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.26 Dos sistemas idénticos de eslabón y cilindro hidráulico controlan la posición de las horquillas de un montacargas. La carga soportada para el sistema que se muestra en la figura es de 1 500 lb. Si se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.25 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.25 Una varilla de acero AB con 5/8 in. de diámetro se ajusta a un orificio redondo cerca del extremo C del elemento de madera CD. Para la carga mostrada, determine a) el esfuerzo máximo normal promedio…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.24 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.24 Si se sabe que una fuerza P con una magnitud de 750 N se aplica al pedal que se muestra en la figura, determine a) el diámetro del pasador en C para el cual el esfuerzo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.23 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.23 Un pasador de 6 mm de diámetro se utiliza en la conexión C del pedal que se muestra en la figura. Si se sabe que P = 500 N, determine a) el esfuerzo cortante promedio en el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.22 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.22 Una carga axial P es soportada por una columna corta W8 x 40 con un área de sección transversal A = 11.7 in.2 y se distribuye hacia un cimiento de concreto mediante una placa cuadrada como…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 5 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 1.21 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 1.21 Una carga axial de 40 kN se aplica sobre un poste corto de madera, sostenido por un basamento de concreto que descansa sobre suelo regular. Determine a) el esfuerzo de apoyo máximo sobre el basamento de concreto, b) el tamaño del basamento para el cual…