Capítulo 05. Torsión

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-93 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-93 La flecha está hecha de plástico y tiene una sección transversal elíptica. Si está sometida a la carga torsional mostrada, determine el esfuerzo cortante en el punto A y muestre el esfuerzo cortante sobre un elemento de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-92 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-92 La flecha de acero tiene 12 pulg de longitud y se atornilla a la pared por medio de una llave. Determine el esfuerzo cortante máximo en la flecha y la magnitud del desplazamiento que experimenta cada fuerza…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-91 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-91 La flecha de acero tiene 12 pulg de longitud y se atornilla a la pared por medio de una llave. Determine las fuerzas F del par máximo que pueden aplicarse a la flecha sin que el acero…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-90 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-90 USi a  25 mm y b  15 mm, determine el esfuerzo cortante máximo en las flechas circular y elíptica cuando el par de torsión aplicado es T80 Nm. ¿En qué porcentaje es más eficiente para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-89 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-89 Determine la cantidad en que se incrementa el esfuerzo cortante máximo en una flecha con sección elíptica respecto a una flecha con sección transversal circular si ambas flechas resisten el mismo par de torsión. Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-88 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-88 La barra de aluminio tiene una sección transversal cuadrada de 10 mm por 10 mm. Determine el par de torsión T necesario para que un extremo gire 90° con respecto al otro, si la barra tiene 8…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-87 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-87 La flecha de radio c está sometida a un par de torsión distribuido t, medido como par/longitud de flecha. Determine las reacciones en los empotramientos A y B. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-86 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-86 Determine la rotación en la junta B y el esfuerzo cortante máximo absoluto en la flecha del problema 5-85. 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 5-85 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-85 Una porción de la flecha de acero A-36 está sometida a un par de torsión linealmente distribuido. Si la flecha tiene las dimensiones mostradas, determine las reacciones en los empotramientos Ay C. El segmento AB tiene un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-84 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-84 La flecha ahusada está doblemente empotrada en A y B. Si se aplica un par de torsión T en su punto medio, determine las reacciones en los empotramientos. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-83 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-83 La flecha de acero A-36 está hecha de dos segmentos: AC tiene un diámetro de 0.5 pulg y CB tiene un diámetro de 1 pulg. Si la flecha está empotrada en sus extremos A y B y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-82 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-82 Las dos flechas,AB y EF, están empotradas en sus extremos y conectadas a engranes conectados a su vez al engrane común en C que está conectado a la flecha CD. Si se aplica un par de torsión…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-81 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-81 Las dos flechas,AB y EF, están empotradas en sus extremos y conectadas a engranes conectados a su vez al engrane común en C que está conectado a la flecha CD. Si se aplica un par de torsión…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-80 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-80 Las dos flechas de 3 pies de longitud están hechas de aluminio 2014-T6. Cada una tiene un diámetro de 1.5 pulg y están conectadas entre sí por medio de engranes fijos a sus extremos. Sus otros extremos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-79 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-79 La flecha está hecha de una sección sólida AB de acero y una porción tubular de acero con un núcleo de latón. Si está empotrada en A y se aplica en C un par de torsión T…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-78 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-78 La flecha compuesta consiste en un segmento medio que incluye la flecha sólida de 1 pulg de diámetro y un tubo que está soldado a las bridas rígidas A y B. Desprecie el espesor de las bridas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-77 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-77 El motor A genera un par de torsión en el engrane B de 450 lbpie que se aplica a lo largo del eje de la flecha CD de acero de 2 pulg de diámetro. Este par de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-76 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-76 La flecha de acero está hecha de dos segmentos: AC tiene un diámetro de 0.5 pulg y CB un diámetro de 1 pulg. Si está empotrada en sus extremos A y B y sometida a un par…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-75 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-75 Determine el esfuerzo cortante máximo absoluto en la flecha del problema 5-74. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 6 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-74 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-74 Una barra está hecha de dos segmentos:AB de acero y BC de latón. Está empotrada en sus extremos y sometida a un par de torsión T680 N  m. Si la porción de acero tiene un diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-73 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-73 La flecha de acero tiene un diámetro de 40 mm y está empotrada en sus extremos A y B. Determine el esfuerzo cortante máximo en las regiones AC y CB de la flecha cuando se aplica el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-72 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-72 Un resorte cilíndrico consiste en un anillo de hule unido a un anillo rígido y a una flecha. Si el anillo rígido se mantiene fijo y se aplica un par de torsión T a la flecha rígida,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-71 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-71 El contorno de la superficie de la flecha está definido por la ecuación y  eax, donde a es una constante. Si la flecha está sometida a un par de torsión T en sus extremos, determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-70 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-70 La flecha de radio c está sometida a un par distribuido t, medido como par/longitud de flecha. Determine el ángulo de torsión en el extremo A. El módulo de cortante es G. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-69 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-69 Resuelva el problema 5-68 considerando que el par distribuido es t  (kx2/3) N m/m. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 6 EDICIÓN ¿Te…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-68 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-68 El perno de acero A-36 se aprieta dentro de un agujero de manera que el par de torsión reactivo sobre el vástago AB puede expresarse por la ecuación t  (kx2) Nm/m, donde x está en metros.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-67 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-67 La flecha tiene un radio c y está sometida a un par de torsión por unidad de longitud de t0, distribuido uniformemente sobre toda la longitud L de la flecha. Determine el ángulo de torsión  en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-66 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-66 El dispositivo mostrado se usa para mezclar suelos con el fin de proporcionar estabilización in situ. Si el mezclador está conectado a una flecha tubular de acero A-36 que tiene un diámetro interior de 3 pulg y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-65 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-65 El dispositivo mostrado se usa para mezclar suelos con el fin de proporcionar estabilización in situ. Si el mezclador está conectado a una flecha tubular de acero A-36 que tiene un diámetro interior de 3 pulg y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-64 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-64 Con el poste de acero A-36 se “taladra” a velocidad angular constante el suelo usando la instalación rotatoria. Si el poste tiene un diámetro interior de 200 mm y un diámetro exterior de 225 mm, determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-63 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-63 Cuando se perfora un pozo, se supone que el extremo profundo del tubo perforador encuentra una resistencia a la torsión TA.Además, la fricción del suelo a lo largo de los lados del tubo crea una distribución lineal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-62 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-62 La flecha de acero L2 de 6 pulg de diámetro en la turbina está soportada sobre cojinetes en A y B. Si C se mantiene fijo y las paletas de la turbina generan un par de torsión…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-61 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-61 La pieza de acero A-36 consta de un tubo con radio exterior de 1 pulg y un espesor de pared de 0.125 pulg. Por medio de una placa rígida en B se conecta a la flecha sólida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-60 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-60 Considere el problema general de una flecha circular hecha de m segmentos, cada uno de radio cm y módulo cortante Gm. Si actúan n pares de torsión sobre la flecha como se muestra, escriba un programa de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-59 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-59 El motor de un helicóptero está entregando 600 hp a la flecha del rotor AB cuando las aspas giran a 1200 rpm. Determine al 1 8 pulg más cercano el diámetro de la flecha AB si el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-58 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-58 El motor de un helicóptero suministra 600 hp a la flecha del rotor AB cuando las aspas están girando a 1200 rpm. Determine al 1 8 pulg más cercano el diámetro de la flecha AB si el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-57 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-57 El motor produce un par de torsión T  20 N m sobre el engrane A. Si el engrane C se bloquea repentinamente de tal manera que no pueda girar, aunque B sí puede girar libremente, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-56 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-56 La flecha sólida de acero A-36 tiene 3 m de longitud y un diámetro de 50 mm. Se requiere que transmita 35 kW de potencia del motor E al generador G. Determine la velocidad angular mínima que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-55 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-55 La flecha hueca de acero A-36 tiene 2 m de longitud y un diámetro exterior de 40 mm. Cuando está girando a 80 rad/s, transmite 32 kW de potencia del motor E al generador G. Determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-54 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-54 La turbina desarrolla 150 kW de potencia que se transmite a los engranes de manera que tanto C como D reciben la misma cantidad. Si la rotación de la flecha de acero A-36 de 100 mm de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-53 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-53 La turbina desarrolla 150 kW de potencia que se transmite a los engranes en forma tal que C recibe 70% y D 30%. Si la rotación de la flecha de acero A-36 de 100 mm de diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-52 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-52 La turbina desarrolla 150 kW de potencia que se transmite a los engranes en forma tal que C recibe 70% y D 30%. Si la rotación de la flecha de acero A-36 de 100 mm de diámetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-51 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-51 La flecha y volante giratorios, al ser llevados repentinamente al reposo en D, comienzan a oscilar en sentido horario y antihorario de manera que un punto A sobre el borde exterior del volante se desplaza a través…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-50 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-50 Los extremos estriados y los engranes unidos a la flecha de acero A-36 están sometidos a los pares de torsión mostrados. Determine el ángulo de torsión del engrane C con respecto al engrane D. La flecha tiene…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-49 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-49 Los extremos estriados y los engranes unidos a la flecha de acero A-36 están sometidos a los pares de torsión mostrados. Determine el ángulo de torsión del extremo B con respecto al extremo A. La flecha tiene…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-48 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-48 La flecha de acero A-36 está hecha con los tubos AB y CD más una sección sólida BC. Está soportada sobre cojinetes lisos que le permiten girar libremente. Si los engranes, fijos a sus extremos, están sometidos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-47 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-47 La flecha de acero A-36 está hecha con los tubos AB y CD más una sección sólida BC. Está soportada sobre cojinetes lisos que le permiten girar libremente. Si los engranes, fijos a sus extremos, están sometidos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-46 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-46 La flecha sólida de radio c está sometida a un par de torsión T. Demuestre que la deformación cortante máxima generada en la flecha es máx  Tc/JG. ¿Cuál es la deformación cortante en un elemento localizado…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-45 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-45 Una flecha está sometida a un par de torsión T. Compare la efectividad de usar el tubo mostrado en la figura contra la de una sección sólida de radio c. Para esto, calcule el porcentaje de aumento…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-44 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-44 Las hélices de un barco están conectadas a una flecha sólida de acero A-36 de 60 m de largo que tiene un diámetro exterior de 340 mm y un diámetro interior de 260 mm. Si la potencia…