Capítulo 04. Carga axial

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-69 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-69 La barra rígida está originalmente en posición horizontal soportado por dos cables cada uno con área transversal de 0.05 pulg2 y E  31(103) klb/pulg2. Determine la rotación pequeña de la barra cuando se aplica la carga…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-68 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-68 La barra rígida soporta la carga distribuida uniforme de 6 klb/pie. Determine la fuerza en cada cable si cada uno tiene un área transversal de 0.05 pulg2 y E  31(103) klb/pulg2. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-67 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-67 El poste está hecho de aluminio 6061-T6 y tiene un diámetro de 50 mm. Está empotrado en A y en B y en su centro C tiene un resorte unido a un collarín rígido. Si el resorte…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-66 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-66 El poste está hecho de aluminio 6061-T6 y tiene un diámetro de 50 mm. Está empotrado en A y en B y en su centro C tiene un resorte unido a un collarín rígido. Si el resorte…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-65 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-65 El resorte sin estirar tiene una longitud de 250 mm y una rigidez k  400 kN/m. Si se comprime y se coloca sobre la porción AC de 200 mm de la barra de aluminio AB y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-64 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-64 El miembro ahusado está fijo en sus extremos A y B y está sometido a una carga P. Determine la posición x de la carga y la magnitud máxima de ésta si el esfuerzo normal permisible del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-63 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-63 El miembro ahusado está fijo en sus extremos A y B y está sometido a una carga P  7 klb en x  30 pulg. Determine las reacciones en los soportes. El miembro tiene 2 pulg…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-62 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-62 La viga rígida está soportada por un conjunto de barras dispuestas simétricamente y cada una tiene un área A y longitud L. Las barras AB y CD tienen un módulo de elasticidad E1 y las barras EF…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-61 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-61 El conjunto consiste en un miembro de aluminio 6061-T6 y en un miembro de bronce rojo C83400, confinados entre placas rígidas. Determine la distancia d a que debe colocarse la carga vertical P sobre las placas para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-60 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-60 El conjunto consiste de dos postes AB y CD hechos de un material 1 que tiene un módulo de elasticidad de E1 y área transversal A1 cada uno, y un poste central EF hecho de un material…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-59 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-59 El conjunto consiste en tres postes con las siguientes propiedades: postes 1 (AB y CD) hechos de un material con módulo de elasticidad E1 y área transversal A1; poste central 2 (EF) hecho de un material con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-58 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-58 El conjunto consiste en dos postes hechos de un material 1 con módulo de elasticidad E1 y área transversal A1 en cada uno de ellos, y un material 2 con módulo de elasticidad E2 y área transversal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-57 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-57 La prensa consta de dos cabezales rígidos mantenidos en posición por las dos barras de acero A-36 de  1 2 pulg de diámetro. Se coloca en la prensa un cilindro sólido de aluminio 6061-T6 y se ajustan…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-56 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-56 La prensa consta de dos cabezales rígidos mantenidos en posición por las dos barras de acero A-36 de 0.5 pulg de diámetro. Se coloca en la prensa un cilindro sólido de aluminio 6061-T6 y se ajustan los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-55 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-55 El miembro rígido es mantenido en la posición mostrada por tres barras de acero A-36. Cada barra tiene una longitud inicial (no alargada) de 0.75 m y un área transversal de 125 mm2. Determine las fuerzas en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-54 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-54 El vástago de 10 mm de diámetro de un perno de acero está envuelto por un casquillo de bronce. El diámetro exterior de este casquillo es de 20 mm y su diámetro interior es de 10 mm.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-53 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-53 El perno de acero de 10 mm de diámetro está rodeado El perno de acero de 10 mm de diámetro está rodeado por un manguito de bronce. El diámetro exterior del manguito es de 20 mm y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-52 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-52 La barra rígida está soportada por dos postes de madera (abeto blanco) y un resorte. Cada poste tiene una longitud (sin carga presente) de 500 mm y un área transversal de 800 mm2; el resorte tiene una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-51 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-51 La barra rígida está soportada por dos postes cortos de madera y un resorte. Si cada uno de los postes tiene una altura de 500 mm y área transversal de 800 mm2 y el resorte tiene una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-50 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-50 Las tres barras colgantes están hechas del mismo material y tienen las mismas áreas A en sus secciones transversales. Determine el esfuerzo normal promedio en cada barra si la barra rígida ACE está sometida a la fuerza…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-49 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-49 Se supone que la viga horizontal es rígida mientras soporta la carga distribuida mostrada. Determine el ángulo de inclinación de la viga después de aplicada la carga. Cada soporte consiste en un poste de madera con diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-48 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-48 Se supone que la viga horizontal es rígida mientras soporta la carga distribuida mostrada. Determine las reacciones verticales en los soportes. Cada soporte consiste en un poste de madera con diámetro de 120 mm y con altura…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-47 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-47 La barra está articulada en A y está soportada por dos barras de aluminio, cada una con diámetro de 1 pulg y módulo de elasticidad Eal  10(103) klb/pulg2. Si se supone que la barra es rígida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-46 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-46 La viga está articulada en A y soportada por dos barras de aluminio; cada barra tiene un diámetro de 1 pulg y un módulo de elasticidad Eal10(103) klb/pulg2. Si se supone que la viga es rígida e…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-45 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-45 La carga distribuida está soportada por tres barras de suspensión. AB y EF están hechas de aluminio y CD está hecha de acero. Si cada barra tiene un área transversal de 450 mm2, determine la intensidad máxima…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-44 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-44 El espécimen representa una matriz reforzada con filamentos, la cual está fabricada con plástico (matriz) y vidrio (fibra). Si se tienen n fibras, cada una con área Af de sección transversal y un módulo de Ef, embebidas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-43 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-43 El poste central B del conjunto tiene una longitud original de 124.7 mm, mientras que los postes Ay C tienen una longitud de 125 mm. Si las tapas arriba y abajo se consideran rígidas, determine el esfuerzo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-42 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-42 Dos alambres de acero A-36 se usan para soportar el motor de 650 lb de peso. Originalmente, AB tiene 32 pulg de longitud y A B 32.008 pulg de longitud. Determine la fuerza soportada por cada alambre…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-41 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-41 El soporte consiste en un poste sólido de bronce C83400 que está rodeado por un tubo de acero inoxidable 304. Antes de aplicar la carga, el hueco entre esas dos partes es de 1 mm. Dadas las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-40 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-40 La carga de 2800 lb va a ser soportada por los dos alambres de acero A-36, esencialmente verticales. Si originalmente el alambre AB es de 60 pulg de largo y el alambre AC de 40 pulg, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-39 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-39 La carga de 2800 lb va a ser soportada por los dos alambres de acero A-36, esencialmente verticales. Si originalmente el alambre AB es de 60 pulg de largo y el alambre AC de 40 pulg, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-38 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-38 La barra compuesta consiste en un segmento AB de acero A-36 de 20 mm de diámetro y de segmentos extremos DA y CB de bronce C83400 de 50 mm de diámetro. Determine el desplazamiento de A respecto…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-37 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-37 La barra compuesta consiste en un segmento AB de acero A-36 de 20 mm de diámetro y de segmentos extremos DA y CB de bronce C83400 de 50 mm de diámetro. Determine el esfuerzo normal promedio en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-36 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-36 El tubo de acero A-36 tiene un radio exterior de 20 mm y un radio interior de 15 mm. Si entra justamente entre las paredes fijas antes de ser cargado, determine la reacción en las paredes cuando…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-35 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-35 La columna está construida con concreto de alta resistencia y cuatro varillas de refuerzo de acero A-36. Si está sometida a una fuerza axial de 800 kN, determine el diámetro requerido de cada varilla para que una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-34 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-34 Una columna de concreto está reforzada por medio de cuatro varillas de acero de refuerzo, cada una de 18 mm de diámetro. Determine el esfuerzo en el concreto y en el acero si la columna está sometida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-33 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-33 Un tubo de acero está lleno de concreto y sometido a una fuerza de compresión de 80 kN. Determine el esfuerzo en el concreto y en el acero debido a esta carga. El tubo tiene un diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-32 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-32 La columna de acero A-36 está embebida en concreto de alta resistencia como se muestra en la figura de abajo. Si se aplica una carga axial de 60 klb a la columna, determine el área requerida de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-31 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-31 La columna de acero A-36, que tiene un área transversal de 18 pulg2, está embebida en concreto de alta resistencia como se muestra. Si se aplica una carga axial de 60 klb a la columna, determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-30 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-30 El pedestal tiene una forma cuyo radio está definido por la función r  2/(2  y1/2) pies, donde y está en pies. Si el módulo de elasticidad para el material es E  14(103) klb/pulg2, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-29 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-29 El material del hueso tiene un diagrama esfuerzodeformación unitaria que puede definirse por la relación  E[/(1kE)], donde k y E son constantes. Determine la compresión dentro de la longitud L del hueso, donde se supone que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-28 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-28 Determine el alargamiento de la barra de aluminio cuando está sometida a una fuerza axial de 30 kN. Eal  70 GPa. Sugerencia: use el resultado del problema 4-27. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-27 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-27 Determine el desplazamiento relativo de un extremo de la placa prismática truncada con respecto al otro extremo cuando está sometida a una carga axial P. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-26 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-26 Determine el alargamiento de la flecha ahusada de acero A-36 cuando está sometida a una fuerza axial de 18 klb. Sugerencia: use el resultado del problema 4-24. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-25 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-25 Resuelva el problema 4-24 incluyendo el peso del material y considerando que su peso específico es  (peso/ volumen). 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 4-24 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-24 La barra tiene un ligero ahusamiento y longitud L. Está suspendida del techo y soporta una carga P en su extremo. Demuestre que el desplazamiento de su extremo debido a esta carga es   PL/(Er2r1). Desprecie…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-23 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-23 se jala hacia arriba, la fuerza de fricción a lo largo de su longitud varía linealmente desde cero en B hasta fmáx (fuerza/longitud) en C. Determine la fuerza inicial P requerida para extraer el tubo y el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-22 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-22  El barreno de acero A-36 de un pozo petrolero penetra 12 000 pies en el terreno. Suponiendo que el tubo usado para perforar el pozo está suspendido libremente de la torre en A, determine el esfuerzo normal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-21 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-21 Una barra tiene una longitud L y el área de su sección transversal es A. Determine su alargamiento debido tanto a la fuerza P como a su propio peso. El material tiene un peso específico  (peso/volumen)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 4-20 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 4-20 La cabina C de un observatorio tiene un peso de 250 klb, y por medio de un sistema de engranes viaja hacia arriba a una velocidad constante a lo largo de la columna de acero A-36, la…