Capítulo 03. Propiedades mecánicas de los materiales

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-44 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-44 Una barra de latón de 8 mm de diámetro tiene un módulo de elasticidad de Elatón  100 GPa. Si su longitud es de 3 m y se somete a una carga axial de 2 kN, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-43 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-43 Se efectuó una prueba de tensión en un espécimen de acero que tenía un diámetro original de 12.5 mm y una longitud calibrada de 50 mm. Usando los datos en la tabla, trace el diagrama de esfuerzo-deformación…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-42 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-42 Una prueba de tensión se llevó a cabo en un espécimen de acero que tenía un diámetro original de 12.5mm y una longitud calibrada de 50 mm. Los datos resultantes se muestran en la tabla siguiente. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-41 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-41 El diagrama de esfuerzo-deformación unitaria para el polietileno, que se usa para revestir cables coaxiales, se determina con un espécimen que tiene una longitud calibrada de 10 pulg. Si una carga P sobre el espécimen desarrolla una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-40 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-40 Mientras experimenta una prueba de tensión, un espécimen de aleación de cobre con longitud calibrada de 2 pulg es sometido a una deformación unitaria de 0.40 pulg/pulg cuando el esfuerzo es de 70 klb/pulg2. Si Y …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-39 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-39 El alambre AB de acero A-36 tiene un área transversal de 10 mm2 y no está estirado cuando   45.0°. Determine la carga P necesaria para que   44.9°. Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-38 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-38 Un bloque cilíndrico corto de aluminio 6061-T6 con diámetro original de 20 mm y longitud de 75 mm se coloca en una máquina de compresión y se comprime hasta que la carga axial aplicada es de 5…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-37 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-37 Una viga rígida reposa en una posición horizontal sobre dos cilindros de aluminio 2014-T6 que tienen las longitudes sin carga que se muestran en la figura. Si cada cilindro tiene un diámetro de 30 mm, determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-36 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-36 Se muestra en la figura la porción elástica del diagrama de esfuerzo-deformación unitaria en tensión para una aleación de aluminio. El espécimen usado en la prueba tiene una longitud calibrada de 2 pulg y un diámetro de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-35 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-35 Se muestra en la figura la porción elástica del diagrama de esfuerzo-deformación unitaria a tensión para una aleación de aluminio. El espécimen usado para la prueba tiene una longitud calibrada de 2 pulg y un diámetro de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-34 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-34 Un bloque de hule se somete a un alargamiento de 0.03 pulg a lo largo del eje x, y sus caras verticales reciben una inclinación tal que   89.3°. Determine las deformaciones unitarias x, y y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-33 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-33 Un buje tiene un diámetro de 30 mm y encaja dentro de un manguito rígido con un diámetro interior de 32 mm. Tanto el buje como el manguito tienen una longitud de 50 mm. Determine la presión…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-32 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-32 Un bloque de aluminio tiene una sección transversal rectangular y se somete a una fuerza de compresión axial de 8 klb. Si el lado de 1.5 pulg cambia su longitud a 1.500132 pulg, determine la razón de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-31 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-31 Se construye un resorte de cortante adhiriendo un anillo de hule a un anillo rígido empotrado y a un manguito. Cuando se coloca una carga P sobre el manguito, demuestre que la pendiente en el punto y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-30 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-30 Se construye un resorte de cortante con dos bloques de hule, cada uno de altura h, ancho b y espesor a. Los bloques se adhieren a tres placas como se muestra. Si las placas son rígidas y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-29 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-29 El soporte consta de tres placas rígidas conectadas entre sí por medio de dos cojinetes de hule situados simétricamente. Si se aplica una fuerza vertical de 50 N a la placa A, determine el desplazamiento vertical aproximado…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-28 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-28 Un bloque corto cilíndrico de bronce C86100 con diámetro original de 1.5 pulg y longitud de 3 pulg, se coloca en una máquina de compresión y se comprime hasta que su longitud es de 2.98 pulg. Determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-27 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-27 Un bloque cilíndrico corto de aluminio 2014-T6, que tiene inicialmente un diámetro de 0.5 pulg y una longitud de 1.5 pulg, se sitúa entre las mordazas lisas de un tornillo de banco y se comprime hasta que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-26 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-26 Una barra de plástico acrílico tiene una longitud de 200 mm y un diámetro de 15 mm. Si se le aplica una carga axial de 300 N, determine el cambio en su longitud y en su diámetro.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-25 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-25 El diagrama de esfuerzo-deformación unitaria para muchas aleaciones metálicas puede describirse analíticamente usando la ecuación de tres parámetros de Ramberg- Osgood  /E kn, donde E, k y n se determinan por mediciones en el diagrama. Usando…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-24 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-24 El tubo está soportado por un pasador en C y un alambre AB de acero A-36. Si el alambre tiene un diámetro de 0.2 pulg, determine la carga w distribuida si el extremo B se desplaza 0.75…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-23 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-23 El tubo está soportado por un pasador en C y un alambre AB de acero A-36. Si el alambre tiene un diámetro de 0.2 pulg, determine su alargamiento cuando una carga distribuida de w  100 lb/pie…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-22 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-22 El diagrama de esfuerzo-deformación unitaria para una resina poliestérica está dado en la figura. Si la viga rígida está soportada por un puntal AB y un poste CD, ambos hechos de este material, determine la carga P…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-21 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-21 El diagrama de esfuerzo-deformación unitaria para una resina de poliestireno está dado en la figura. Si la viga rígida está soportada por un puntal AB y un poste CD, ambos hechos de este material, y sometida a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-20 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-20 Las dos barras están hechas de poliestireno, que tiene el diagrama de esfuerzo-deformación unitaria mostrado. Determine el área transversal de cada barra de manera que las barras se rompen simultáneamente cuando la carga P  3 klb.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-19 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-19 Las dos barras están hechas de poliestireno, que tiene el diagrama de esfuerzo-deformación unitaria mostrado. Si el área transversal de la barra AB es de 1.5 pulg2 y el de la BC es de 4 pulg2, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-18 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-18 Se muestra el diagrama - de un haz de fibra colágena de la que se compone un tendón humano. Si un segmento del tendón de Aquiles en A tiene una longitud de 6.5 pulg y un área…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-17 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-17 La barra DA es rígida y se mantiene originalmente en posición horizontal cuando el peso W está soportado en C. Si el peso ocasiona que B se desplace hacia abajo 0.025 pulg, determine la deformación unitaria en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-16 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-16 El poste está soportado por un pasador en C y por un alambre AB de acero A-36. Si el alambre tiene un diámetro de 0.2 pulg, determine cuánto se alarga éste cuando una fuerza horizontal de 2.5…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-15 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-15 Un miembro estructural de un reactor nuclear está hecho de una aleación de zirconio. Si debe soportar una carga axial de 4 klb, determine su área transversal requerida. Use un factor de seguridad de 3 con respecto…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-14 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-14 Un espécimen tiene originalmente 1 pie de longitud, un diámetro de 0.5 pulg y está sometido a una fuerza de 500 lb. Cuando la fuerza se incrementa a 1800 lb, el espécimen se alarga 0.9 pulg. Determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-13 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-13 El plástico acetal tiene un diagrama de esfuerzodeformación unitaria como el mostrado. Si una barra de este material tiene una longitud de 3 pies y un área transversal de 0.875 pulg2 y está sometido a una carga…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-12 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-12 La fibra de vidrio tiene un diagrama de esfuerzo- deformación unitaria como el mostrado. Si una barra de 50 mm de diámetro y 2 m de longitud hecha de este material está sometida a una carga axial…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-11 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-11 Se muestra el diagrama de esfuerzo-deformación unitaria para un hueso que puede describirse por la ecuación  0.45(106) 0.36(1012)3, donde  está en kPa. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-10 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-10 Se muestra el diagrama de esfuerzo-deformación unitaria para un hueso que puede describirse por la ecuación  0.45(106) 0.36(1012)3, donde  está en kPa. Determine el esfuerzo de fluencia suponiendo una desviación de 0.3 por ciento. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-9 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-9 Se muestra en la figura el diagrama - para las fibras elásticas que forman la piel y músculos humanos. Determine el módulo de elasticidad de las fibras y estime sus módulos de tenacidad y de resiliencia. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-8 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-8 En la figura se muestra el diagrama de esfuerzodeformación unitaria para una barra de acero. Determine aproximadamente el módulo de elasticidad, el límite de proporcionalidad, el esfuerzo último y el módulo de resiliencia. Solución: Solución 1: Canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-7 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-7 Se da en la figura el diagrama de esfuerzo-deformación unitaria de una aleación de acero con un diámetro original de 0.5 pulg y una longitud calibrada de 2 pulg. Determine aproximadamente el módulo de resiliencia y el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-6 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-6 Se da en la figura el diagrama de esfuerzo-deformación unitaria de una aleación de acero con un diámetro original de 0.5 pulg y una longitud calibrada de 2 pulg. Si el espécimen se carga hasta que se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-5 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-5 Se da en la figura el diagrama de esfuerzo-deformación unitaria de una aleación de acero con un diámetro original de 0.5 pulg y una longitud calibrada de 2 pulg. Determine aproximadamente el módulo de elasticidad del material,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-4 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-4 Se llevó a cabo una prueba de tensión en una probeta de ensayo de acero que tenía un diámetro original de 0.503 pulg y una longitud calibrada de 2.00 pulg. Los datos se muestran en la tabla.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-3 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-3 Se dan en la tabla los datos de un ensayo de esfuerzo- deformación unitaria de un material cerámico. La curva es lineal entre el origen y el primer punto. Trace la curva y determine el módulo de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-2 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-2  Se llevó a cabo una prueba de tensión en una probeta de ensayo de acero que tenía un diámetro original de 0.503 pulg y una longitud calibrada de 2.00 pulg. Con los datos proporcionados en la tabla,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3-1 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 3-1 Se llevó a cabo una prueba de tensión en una probeta de ensayo de acero que tenía un diámetro original de 0.503 pulg y una longitud calibrada de 2.00 pulg. Los datos se muestran en la tabla.Trace…