Capítulo 04. Carga axial

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-119 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-119 Una junta está hecha de tres placas de acero A-36 que están soldadas entre sí. Determine el desplazamiento del extremo A con respecto al extremo B cuando la junta está sometida a las cargas axiales que se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-118 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-118 La estructura consta de dos barras de acero A-36, AC y BD, unidas a la viga rígida AB con peso de 100 lb. Determine la posición x para la carga de 300 lb de modo que la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-117 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-117 El perno de acero tiene un diámetro de 7 mm y está dentro de una camisa de aluminio como se muestra. La camisa tiene un diámetro interior de 8 mm y un diámetro exterior de 10 mm.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-116 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-116 DEl perno de acero tiene un diámetro de 7 mm y está dentro de una camisa de aluminio como se muestra. La camisa tiene un diámetro interior de 8 mm y un diámetro exterior de 10 mm.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-115 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-115 La barra de aluminio 2014-T6 tiene un diámetro de 0.5 pulg y está ligeramente unida a los soportes rígidos en A y B cuando T1  70°F. Determine la fuerza P que debe aplicarse al collarín para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-114 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-114 La barra de aluminio 2014-T6 tiene un diámetro de 0.5 pulg y está ligeramente unida a los soportes rígidos en A y B cuando T1  70 °F. Si la temperatura desciende a T210 °F y se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-113 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-113 Una fuerza P se aplica a una barra compuesta de un material elástico y perfectamente plástico. Construya una gráfica para mostrar como varía la fuerza en cada sección AB y BC (ordenada) según aumenta P (abscisa). La…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-112 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-112 Dos tubos de acero A-36, cada uno con un área transversal de 0.32 pulg2, están atornillados entre sí usando una unión en B como se muestra. Originalmente el conjunto está ajustado de tal manera que no hay…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-111 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-111 Determine la fuerza P máxima axial que puede aplicarse a la placa de acero. El esfuerzo permisible es perm  21 klb/pulg2. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-110 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-110 El remache de acero de 0.25 pulg de diámetro, el cual se encuentra sometido a una temperatura de 1500 °F conecta dos placas de modo que a esta temperatura tiene 2 pulg de longitud y ejerce una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-109 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-109 Determine el alargamiento en la barra del problema 4-108 cuando tanto la carga P como los soportes son retirados. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-108 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-108 La barra con diámetro de 2 pulg está empotrada en sus extremos y soporta la carga axial P. Si el material es elástico y perfectamente plástico como se muestra en su diagrama esfuerzo-deformación unitaria, determine la carga…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-107 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-107 Resuelva el problema 4-106 si el diagrama esfuerzo- deformación unitaria está definido por   c3/2. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 6 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-106 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-106 Un material tiene un diagrama esfuerzo-deformación unitaria que puede describirse por la curva   c1/2. Determine la deflexión  del extremo de una barra hecha de este material si la barra tiene una longitud L, un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-105 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-105 LLas tres barras que se muestran en la figura están unidas entre sí por un pasador y bajo la acción de la carga P. Si cada barra tiene un área Ade sección transversal, una longitud L, y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-104 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-104 Una viga rígida está soportada por tres postes, A, B y C. Los postes A y C tienen un diámetro de 60 mm y están hechos de aluminio, para el cual Eal  70 GPa y (Y)al…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-103 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-103 Una viga rígida está soportada por tres postes A, B y C de igual longitud. Los postes A y C tienen un diámetro de 75 mm y están hechos de aluminio, para el cual Eal  70…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-102 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-102 Una carga distribuida es aplicada a una viga rígida, la cual está soportada por tres barras, como se muestra en la figura. Cada barra tiene un área transversal de 0.75 pulg2 y está hecha de un material…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-101 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-101 Una carga distribuida se aplica a una viga rígida, la cual está soportada por tres barras como se muestra en la figura. Cada barra tiene un área en su sección transversal de 1.25 pulg2 y está hecha…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-100 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-100 Dos alambres de acero, cada uno con un área transversal de 2 mm2, están unidos a un anillo en C, y luego se estiran y se amarran entre los dos soportes A y B.La tensión inicial en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-99 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-99 La barra tiene un área transversal de 1 pulg2. Si se aplica en B una fuerza P  45 klb y luego se retira, determine el esfuerzo residual en las secciones AB y BC.Y  30 klb/pulg2.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-98 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-98 El peso está suspendido de alambres de acero y aluminio, cada uno con la misma longitud inicial de 3 m y área transversal de 4 mm2. Si los materiales pueden suponerse elásticos y perfectamente plásticos, con (Y)ac…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-97 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-97 El vástago de 10 mm de diámetro de un perno de acero tiene un casquillo de bronce adherido a él. El diámetro exterior de este casquillo es de 20 mm. Si el esfuerzo de fluencia del acero…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-96 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-96 El vástago de 10 mm de diámetro de un perno de acero tiene un casquillo de bronce adherido a él. El diámetro exterior de este casquillo es de 20 mm. Si el esfuerzo de fluencia del acero…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-95 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-95 En la figura se muestra la distribución del esfuerzo resultante a lo largo de la sección AB de la barra.A partir de esta distribución, determine la fuerza axial resultante P aproximada aplicada a la barra. Además, ¿cuál…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-94 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-94 Se muestra la distribución resultante de esfuerzo sobre la sección AB de la barra. De esta distribución, determine la fuerza P axial resultante aproximada aplicada a la barra.También, ¿cuál es el factor de concentración de esfuerzos para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-93 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-93 En la figura se muestra la distribución del esfuerzo resultante a lo largo de la sección AB de una barra.A partir de esta distribución, determine la fuerza axial resultante P aproximada aplicada a la barra.También, ¿cuál es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-92 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-92 Una placa de acero A-36 tiene un espesor de 12 mm. Si tiene filetes en B y C y perm  150 MPa, determine la carga axial máxima P que puede soportar. Calcule su alargamiento despreciando el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-91 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-91 Determine el esfuerzo máximo normal desarrollado en la barra cuando ésta está sometida a una tensión P  2 klb. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-90 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-90 Determine la fuerza axial máxima P que puede aplicarse a la barra. La barra está hecha de acero y tiene un esfuerzo permisible de perm  21 klb/pulg2. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-89 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-89 Una pieza está hecha de placa de acero de 0.25 pulg de espesor. Si se taladra un orificio de 1 pulg a través de su centro, determine el ancho aproximado w de la placa de modo que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-88 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-88 Si el esfuerzo normal permisible para la barra es perm  120 MPa, determine la fuerza axial máxima P que puede aplicarse a la barra. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-87 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-87 Determine el esfuerzo normal máximo desarrollado en la barra cuando se halla sometida a una tensión de P  8 kN. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-86 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-86 La barra metálica tiene un espesor t y un ancho w y está sometida a un gradiente de temperatura de T1 a T2 (T1  T2). Esto causa que el módulo de elasticidad del material varíe linealmente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-85 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-85 La barra tiene un área transversal A, longitud L, módulo de elasticidad E y coeficiente de dilatación térmica . La temperatura de la barra cambia uniformemente desde una temperatura TA en A hasta una temperatura TB en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-84 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-84 La barra está hecha de acero A-36 y tiene un diámetro de 0.25 pulg. Si los resortes se comprimen 0.5 pulg cuando la temperatura de la barra es T  40 °F, determine la fuerza en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-83 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-83 Las tres barras están hechas de acero A-36 y forman una armadura conectada por pasadores. Si ésta se construye cuando T1  50 °F, determine el desplazamiento vertical del nodo A cuando T2  150 °F. Cada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-82 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-82 Las tres barras están hechas de acero A-36 y forman una armadura conectada por pasadores. Si ésta se construye cuando T1  50 °F, determine la fuerza en cada barra cuando T2  110 °F. Cada barra…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-81 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-81 La barra central CD del conjunto se calienta de T1 30 °C a T2  180 °C por medio de una resistencia eléctrica. También, las dos barras extremas AB y EF se calientan de T1  30°…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-80 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-80 La barra central CD del conjunto se calienta de T1  30 °C a T2  180 °C por medio de una resistencia eléctrica. A la temperatura inferior T1, el espacio entre C y la barra rígida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-79 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-79 El conjunto consiste en un cilindro de aluminio 2014-T6 con diámetro exterior de 200 mm y diámetro interior de 150 mm junto con un cilindro concéntrico sólido interior de magnesio Am 1004-T61 con diámetro de 125 mm.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-78 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-78 El cilindro de diámetro de 50 mm de diámetro está hecho de magnesio Am 1004-T61 y se coloca en la prensa cuando la temperatura es T1  15 °C. Si los pernos de acero inoxidable 304 de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-77 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-77 El cilindro de 50 mm de diámetro está hecho de magnesio Am 1004-T61 y se coloca en la prensa cuando la temperatura es T1  20 °C. Si los pernos de acero inoxidable 304 de la prensa…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-76 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-76 La barra AB de bronce rojo C83400 y la barra BC de aluminio 2014-T6 están unidas en el collarín B y empotradas en sus extremos. Si no hay carga en las barras cuando T150 °F, determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-75 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-75 Una rejilla térmica consiste en una placa AB de aluminio 6061-T6 y en una placa CD de magnesio Am 1004-T61, cada una con ancho de 15 mm y empotrada en su extremo. Si la abertura entre ellas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-74 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-74 Una rejilla térmica consiste en dos placas de aluminio 6061-T6 con ancho de 15 mm y empotradas en sus extremos. Si la abertura entre ellas es de 1.5 mm cuando la temperatura es de T1  25…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-73 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-73 Una losa de concreto de alta resistencia de un acceso a un garaje tiene una longitud de 20 pies cuando su temperatura es de 20 °F. Si hay una abertura de 0.125 pulg entre uno de sus…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-72 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-72 La barra compuesta tiene los diámetros y materiales indicados. Está sostenida entre los soportes fijos cuando la temperatura es T1  70 °F. Determine el esfuerzo normal promedio en cada material cuando la temperatura es de T2…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-71 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-71 La cinta de acero de un topógrafo va a usarse para medir la longitud de una línea. La cinta tiene una sección transversal rectangular de 0.05 pulg por 0.2 pulg y una longitud de 100 pies cuando…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-70 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-70 Tres barras hechas cada una de material diferente están conectadas entre sí y situadas entre dos muros cuando la temperatura es T1  12 °C. Determine la fuerza ejercida sobre los soportes (rígidos) cuando la temperatura es…