Capítulo 11. Métodos de energía

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.24 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.24 Considerando solo el efecto de los esfuerzos normales, determine la energía de deformación de la barra prismática para la carga mostrada.  Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.23 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.23 Cada elemento de la armadura mostrada es de aluminio y tiene el área de sección transversal indicada. Utilizando E = 10.5 × 106 psi, determine la energía de deformación de la armadura para la carga mostrada. …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.22 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.22 Cada elemento de la armadura mostrada es de aluminio y tiene el área de sección transversal mostrada. Utilizando E = 72 GPa, determine la energía de deformación de la armadura para la carga mostrada.  Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.21 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.21 En la armadura mostrada, todos los elementos están hechos del mismo material y tienen el área de sección transversal uniforme indicada. Determine la energía de deformación de la armadura cuando se aplica la carga P. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.20 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.20 En la armadura mostrada, todos los elementos están hechos del mismo material y tienen el área de sección transversal uniforme indicada. Determine la energía de deformación de la armadura cuando se aplica la carga P. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.19 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.19 En la armadura mostrada, todos los elementos están hechos del mismo material y tienen el área de sección transversal uniforme indicada. Determine la energía de deformación de la armadura cuando se aplica la carga P. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.18 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.18 En la armadura mostrada, todos los elementos están hechos del mismo material y tienen el área de sección transversal uniforme indicada. Determine la energía de deformación de la armadura cuando se aplica la carga P. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.17 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.17 Utilizando E = 10.6 × 106 psi, determine mediante métodos aproximados que la energía máxima de deformación que la barra de aluminio puede adquirir si el esfuerzo normal permisible es σperm = 22 ksi.  Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.16 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.16 Demuestre por integración que la energía de deformación para la barra ahusada AB es U = 1 4 P2 L EAmín donde Amín es el área de sección transversal en el extremo B Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.15 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.15 El ensamble ABC está hecho de un acero para el cual E = 200 GPa y σY = 320 MPa. Si se sabe que el ensamble debe adquirir una energía de deformación de 5 J cuando…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.14 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.14 La barra BC está hecha de un acero cuya resistencia a la cedencia es σY = 300 MPa y su módulo de elasticidad es E = 200 GPa. Si se sabe que la barra debe adquirir…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.13 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.13 Las barras AB y BC están hechas de un acero cuya resistencia a la cedencia es σY = 300 MPa y su módulo de elasticidad es E = 200 GPa. Determine la energía de deformación máxima…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.12 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.12  Se utiliza un solo pasador B de acero de 6 mm de diámetro para conectar la tira de acero DE a dos tiras de aluminio, cada una de 20 mm de ancho y 5 mm de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.9 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.9 Utilizando E = 29 × 106 psi, determine a) la energía de deformación de la barra de acero ABC cuando P = 8 kips, b) la densidad de energía de deformación correspondiente en las partes AB…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.8 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.8 El diagrama de la curva carga-deformación se trazó con datos obtenidos durante una prueba de tensión de una barra de acero estructural de 5 8 in de diámetro. Si se sabe que la deformación se midió…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.7 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.7 El diagrama de la curva carga-deformación mostrado se trazó con datos obtenidos durante una prueba de tensión de una probeta de una aleación de aluminio. Si se sabe que el área de sección transversal de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.5 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.5 El diagrama de la curva esfuerzo-deformación mostrado se trazó con datos obtenidos durante una prueba de tensión de una probeta de acero estructural. Utilizando E = 29 × 106 psi, determine a) el módulo de resiliencia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.4 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.4 Determine el módulo de resiliencia para cada una de las siguientes aleaciones: a) Titanio: E = 16.5 × 106 psi σY = 120 ksi b) Magnesio: E = 6.5 × 106 psi σY = 29 ksi…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.3 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.3 Determine el módulo de resiliencia para cada uno de los siguientes metales. a) Acero inoxidable AISI 302 (recocido): E = 190 GPa σY = 260 MPa b)  Acero inoxidable AISI 302 (laminado en frío): E = 190…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.2 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.2 .  Determine el módulo de resiliencia para cada una de las siguientes aleaciones de aluminio: a) 1100-H14 E = 70 GPa σY = 55 MPa b) 2014-T6: E = 72 GPa σY = 220 MPa c) 6061-T6: E =…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.27 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.27 .  Considerando solo el efecto de los esfuerzos normales, determine la energía de deformación de la barra prismática para la carga mostrada.  Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.131 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.131 Para la barra prismática mostrada, determine la pendiente en el punto D. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.125 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.125 El buque situado en A acaba de comenzar a perforar el suelo del océano en busca de petróleo a una profundidad de 5 000 pies. El tubo perforador de acero tiene un diámetro externo de 8…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.124 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.124 Cada elemento de la armadura mostrada es de acero y tiene el área de sección transversal mostrada. Utilice E = 29 × 106 psi para determinar la energía de deformación de la armadura para la carga…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.111 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.111 Determine la reacción en apoyo de rodillo y trace el diagrama de momento flector para la viga y carga mostradas.  Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.106 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.106 Para la barra uniforme y la carga mostradas y utilizando el teorema de Castigliano, determine la deflexión del punto B. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.99 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.99 Para la armadura y carga mostradas, determine las deflexiones horizontal y vertical de la unión C.  Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.98 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.98 . Para la viga y carga mostradas, determine la deflexión en el punto C. Utilice E = 29 × 106 psi.  Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.80 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.80 Para la viga y carga mostradas, a) calcule el trabajo de las cargas cuando se aplican sucesivamente a la viga, utilizando la información provista en el apéndice D, b) calcule la energía de deformación de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.76 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.76 La barra de acero BC es de 24 mm de diámetro y el cable de acero ABDCA de 12 mm de diámetro. Utilice E = 200 GPa para determinar la deflexión de la unión D producida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.63 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.63 Utilizando el método de trabajo y energía, determine la deflexión en el punto C producida por la carga P. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.51 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.51 Resuelva el problema 11.50, suponiendo que el tubo ha sido reemplazado por una barra sólida de aluminio con las mismas dimensiones externas que el tubo.  Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.44 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.44 El bloque cilíndrico E se desplaza a una velocidad horizontal v0 = 16 ft/s cuando choca perpendicularmente con el yugo BD que está fijo en las barras AB y CD de 7 8 in de diámetro.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.38 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.38 El estado de esfuerzo mostrado se presenta en un componente de máquina hecho de un grado de acero para el cual σY = 65 ksi. Utilizando el criterio de energía de distorsión máxima, determine el rango…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.37 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.37 El estado de esfuerzo mostrado se presenta en un componente de máquina de latón para el cual σY = 160 MPa. Utilizando el criterio de energía de distorsión máxima, determine si la cedencia ocurre cuando a)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.32 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.32 Suponiendo que la viga prismática AB tiene una sección transversal rectangular, demuestre que para la carga dada el valor máximo de la energía de deformación en la viga es  Solución: Solución 1: Canal      …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.31 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.31 Utilizando E = 200 GPa, determine la energía de deformación producida por flexión para la viga de acero y carga mostradas. (Ignore el efecto de los esfuerzos cortantes).  Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.29 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.29 Utilizando E = 29 × 106 psi, determine la energía de deformación producida por flexión para la viga de acero y carga mostradas. (Ignore el efecto de los esfuerzos cortantes).  Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.28 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.28. Utilizando E = 29 × 106 psi, determine la energía de deformación producida por flexión para la viga de acero y carga mostradas. (Ignore el efecto de los esfuerzos cortantes).  Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.26 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.26 . Utilizando E = 29 × 106 psi, determine la energía de deformación producida por flexión para la viga de acero y carga mostradas. (Ignore el efecto de los esfuerzos cortantes).  Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.10 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.10 Utilizando E = 200 GPa, determine a) la energía de deformación de la barra de acero ABC cuando P = 25 kN, b) la densidad de energía de deformación en las partes AB y BC de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.11 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.11 Se suelda un tubo de aluminio de 30 in de longitud con área de sección transversal de 1.85 in2 a un soporte fijo A y a una tapa rígida B. La barra de acero EF, de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.6 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.6 El diagrama de la curva esfuerzo-deformación mostrado se trazó con datos obtenidos durante una prueba de tensión de una aleación de aluminio. Utilizando E = 72 GPa, determine a) el módulo de resiliencia de la aleación,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11.1 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 11.1 Determine el módulo de resiliencia para cada uno de los siguientes grados de acero estructural: a) ASTM A709 Grado 50: σY = 50 ksi b) ASTM A913 Grado 65: σY = 65 ksi c) ASTM A709 Grado 100: σY…