Capítulo 07. Transformaciones de esfuerzos y deformaciones

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.127 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.127 Resuelva el problema 7.126, pero ahora suponga que el anillo de latón tiene un espesor de 0.125 in y que el anillo de acero tiene un espesor de 0.25 in. Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.126 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.126 Un anillo de latón de 5 in de diámetro exterior y de 0.25 in de espesor se ajusta exactamente en el interior de un anillo de acero de 5 in de diámetro interior y 0.125 in…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.125 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.125 En el problema 7.124, determine el esfuerzo normal máximo y el esfuerzo cortante máximo en el punto L. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.124 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.124 El tanque de aire comprimido AB tiene un diámetro exterior de 250 mm y un espesor de pared de 8 mm. El tanque se ajusta con un collarín mediante el cual se aplica en B una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.123 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.123 El tanque que se muestra en la figura tiene un diámetro interior de 180 mm y una pared con espesor de 12 mm. Si se sabe que el tanque contiene aire comprimido bajo una presión de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.122 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.122 Un par de torsión con magnitud T = 12 kN · m se aplica al extremo de un tanque que contiene aire comprimido bajo una presión de 8 MPa. Si el tanque tiene 180 mm de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.121 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.121 Resuelva el problema 7.120 suponiendo que la magnitud P de las dos fuerzas se incrementa a 30 kips. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.120 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.120 Un recipiente a presión con un diámetro interior de 10 in y una pared con espesor de 0.25 in está hecho de una sección AB de 4 ft de tubo soldado en espiral y se encuentra…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.119 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.119 Para el tanque del problema 7.117, determine el rango de valores de β que pueden usarse si el esfuerzo cortante paralelo a la soldadura no debe exceder de 1 350 psi cuando la presión manométrica sea…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.118 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.118 Para el tanque del problema 7.117, determine la máxima presión manométrica permisible, si se sabe que el esfuerzo normal permisible perpendicular a la soldadura es de 18 ksi y el esfuerzo cortante permisible paralelo a la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.117 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.117 El tanque a presión que se muestra en la figura tiene una pared con 0.375 in de espesor, la cual está soldada a lo largo de una hélice que forma un ángulo β = 20° con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.116 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.116 Varias placas cuadradas, cada una de 0.5 in de espesor, pueden soldarse en una de las dos formas que se muestran en la figura para construir la parte cilíndrica de un tanque de aire comprimido. Si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.115 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.115 El tanque presurizado que se muestra en la figura se fabricó soldando tiras de placa a lo largo de una hélice que forma un ángulo β con un plano transversal. Determine el máximo valor de β…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.114 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.114 El tanque de acero a presión que se muestra en la figura tiene un diámetro interior de 750 mm y un grosor de pared de 9 mm. Si se sabe que las costuras de la soldadura…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.113 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.113 Para el tanque de aire comprimido del problema 7.112, determine la presión manométrica que causaría un esfuerzo cortante paralelo a la soldadura de 30 MPa. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.112 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.112 La porción cilíndrica del tanque de aire comprimido que se muestra en la figura, está fabricada con una placa de 8 mm de espesor, soldada en hélice y formando un ángulo β = 30° con la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.111 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.111 Una tubería de carga de acero con 36 in de diámetro exterior, conecta un embalse en A con una estación generadora en B. Si se sabe que el peso específico del agua es de 62.4 lb/ft3…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.110 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.110 Una tubería de carga de acero tiene 36 in de diámetro exterior y 0.5 in de espesor de pared. La tubería conecta un embalse en A con una estación generadora en B. Si se sabe que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.109 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.109 Determine la máxima presión interna que puede aplicarse a un tanque cilíndrico de 5.5 ft de diámetro exterior y una pared con espesor de 5 8 in, si el esfuerzo normal último del acero usado es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.108 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.108 Un tanque cilíndrico de almacenamiento contiene propano líquido con una presión de 1.5 MPa a una temperatura de 38°C. Si se sabe que el tanque tiene un diámetro exterior de 320 mm y un espesor de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.107 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.107 Un tubo de acero de peso estándar con un diámetro nominal de 12 in conduce agua bajo una presión de 400 psi. a) Si se sabe que el diámetro exterior es de 12.75 in y el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.106 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.106 El tanque de almacenamiento presurizado que se muestra en la fotografía 7.3 tiene un diámetro exterior de 3.3 m y un espesor de pared de 18 mm. Cuando la presión interna del tanque es de 1.5…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.105 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.105 Para el tanque de almacenamiento del problema 7.104, determine el esfuerzo normal máximo y el esfuerzo cortante máximo en la pared cilíndrica cuando el tanque se llena a su capacidad (h = 14.5 m). Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.104 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.104 El tanque de almacenamiento no presurizado que se muestra en la figura tiene un grosor de pared de 5 mm y está hecho de un acero con esfuerzo último en tensión de 400 MPa. Determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.103 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.103 Una pelota de baloncesto tiene 300 mm de diámetro exterior y 3 mm de espesor de pared. Determine el esfuerzo normal en la pared cuando la pelota se encuentra inflada a una presión manométrica de 120…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.102 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.102 Un contenedor esférico de gas hecho de acero tiene 20 ft de diámetro exterior y una pared con 7 16 in de espesor. Si se sabe que la presión interna es de 75 psi, determine los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.101 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.101 Se fabricará un recipiente esférico a presión de 750 mm de diámetro externo con un acero que tiene una resistencia última σU = 400 MPa. Si se desea un factor de seguridad de 4.0 y la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.100 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.100 Se sabe que en un recipiente esférico a presión hecho de acero, con 10 in de diámetro externo y una pared de 0.25 in de espesor, se tiene una presión manométrica máxima de 1 150 psi.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.99 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.99 Un contenedor esférico de gas de 5 m de diámetro externo y espesor de pared de 24 mm está hecho de acero con E = 200 GPa y ν = 0.29. Si se sabe que la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.98 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.98 Un recipiente esférico a presión tiene un diámetro exterior de 3 m y un espesor de pared de 12 mm. Si se sabe que para el acero usado σperm = 80 MPa, E = 200 GPa…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.97 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.97 Un componente de máquina está elaborado de un hierro fundido para el cual σUT = 8 ksi y σUC = 20 ksi. Para cada estado de esfuerzos plano que se muestra en la figura y con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.96 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.96 La varilla de aluminio fundido que se muestra en la figura está hecha de una aleación para la cual σUT = 60 MPa y σUC = 120 MPa. Usando el criterio de Mohr, determine la magnitud…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.95 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.95 La varilla de aluminio fundido que se muestra en la figura está hecha de una aleación para la cual σUT = 70 MPa y σUC = 175 MPa. Si se sabe que la magnitud T de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.94 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.94 El estado de esfuerzos plano que se muestra en la figura ocurrirá en un punto crítico de un tubo que está hecho de una aleación de aluminio, para la cual σUT = 75 MPa y σUC…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.93 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.93 El estado de esfuerzos plano mostrado en la figura ocurrirá en un punto crítico de una fundición de aluminio, hecha con una aleación, para la cual σUT = 10 ksi y σUC = 25 ksi. Con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.92 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.92 Se espera que el estado de esfuerzos plano mostrado en la figura ocurra en una fundición de aluminio. Si se sabe que para la aleación de aluminio usada σUT = 10 ksi y σUC = 30…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.91 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.91 Se espera que el estado de esfuerzos plano mostrado en la figura ocurra en una fundición de aluminio. Si se sabe que para la aleación de aluminio usada σUT = 10 ksi y σUC = 30…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.90 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.90 Se espera que el estado de esfuerzos plano mostrado en la figura ocurra en una fundición de aluminio. Si se sabe que para la aleación de aluminio usada σUT = 80 MPa y σUC = 200…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.89 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.89 Se espera que el estado de esfuerzos plano mostrado en la figura ocurra en una fundición de aluminio. Si se sabe que para la aleación de aluminio usada σUT = 80 MPa y σUC = 200…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.88 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.88 Resuelva el problema 7.87, pero ahora utilice el criterio de la máxima energía de distorsión. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.87 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.87 El eje AB de 1.5 in de diámetro está hecho de un grado de acero con un esfuerzo de tensión hasta la cedencia de 42 ksi. Usando el criterio del esfuerzo cortante máximo, determine la magnitud…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.85 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.85 El eje AB de 38 mm de diámetro está hecho de un grado de acero cuya resistencia a la cedencia es σY = 250 MPa. Usando el criterio del esfuerzo cortante máximo, determine la magnitud del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.84 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.84 Resuelva el problema 7.83, pero ahora utilice el criterio del esfuerzo cortante máximo. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te sirvió el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.83 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.83 El estado de esfuerzos plano que se muestra en la figura ocurre en un elemento de máquina, hecho de acero con σY = 45 ksi. Con el criterio de la máxima energía de distorsión, determine si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.82 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.82 Resuelva el problema 7.81, pero ahora utilice el criterio del esfuerzo cortante máximo. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES BEER 5 EDICIÓN ¿Te sirvió el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.81 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.81 El estado de esfuerzos plano que se muestra en la figura ocurre en un componente de máquina, hecho de acero con σY = 325 MPa. Con el criterio de la máxima energía de distorsión determine si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.80 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.80 Para el estado de esfuerzos del problema 7.69, determine a) el valor de σy para el cual el esfuerzo cortante máximo es lo más pequeño posible, b) el valor correspondiente del esfuerzo cortante. Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.79 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.79 Para el estado de esfuerzos que se muestra en la figura, determine dos valores de σy para los cuales el esfuerzo cortante máximo sea de 80 MPa. Solución: Solución 1: Canal       CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES BEER & JOHNSTON 7 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 7.78 MECÁNICA DE MATERIALES BEER 7.78 Para el estado de esfuerzos que se muestra en la figura, determine el rango de valores de 𝜏xz para los cuales el esfuerzo cortante máximo es menor o igual que 60 MPa. Solución: Solución 1: Canal…