Capítulo 05. Torsión

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-52. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-52. El motor de un helicóptero entrega 600 hp al eje del rotor AB cuando la hélice está girando a 1200 rev>min. Determine con precisión de 1 ¬8 de pulg el diámetro del eje AB si el esfuerzo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-51. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-51. El motor de un helicóptero entrega 600 hp al eje del rotor AB cuando la hélice está girando a 1200 rev>min. Determine con precisión de 1 ¬8 de pulg el diámetro del eje AB si el esfuerzo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-50. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-50. El barco con hidroalas tiene un eje propulsor de acero A-36 con 100 pies de largo. Está conectado a un motor diesel en línea que genera una potencia máxima de 2500 hp y hace que el eje…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-49. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-49. La flecha de acero A-36 está fabricada con los tubos AB y CD y con una barra de sección sólida BC. Se apoya en los cojinetes lisos que le permiten girar libremente. Si los engranes, fijos en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-48. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-48. Un eje se somete a un par de torsión T. Compare la efectividad de utilizar el tubo mostrado en la figura contra la de una barra con sección sólida y radio c. Para ello, calcule el porcentaje…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-47. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-47. Las hélices de un barco están conectadas a un eje de acero A-36, que tiene 60 m de largo, un diámetro exterior de 340 mm y un diámetro interior de 260 mm. Si la potencia de salida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-46. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-46. El motor mostrado en la figura entrega 15 hp a la polea en A mientras gira a una velocidad constante de 1800 rpm. Determine, con precisión de 1 ¬8 de pulg, el diámetro más pequeño posible para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-45. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-45. El eje de transmisión AB de un automóvil debe diseñarse como un tubo de pared delgada. El motor entrega 150 hp cuando el eje gira a 1500 rev/min. Determine el espesor mínimo de la pared del eje…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-44. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-44. El eje de transmisión AB de un automóvil está fabricado de un acero con un esfuerzo cortante permisible de tperm = 8 ksi. Si el diámetro exterior del eje es de 2.5 pulg y el motor entrega…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-43. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-43. Un tubo de acero con un diámetro exterior de 2.5 pulg se utiliza para transmitir 35 hp cuando gira a 2700 rev>min. Determine el diámetro interior d del tubo con una aproximación de 1 ¬8 de pulg…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-42. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-42. El eje tubular de acero A-36 tiene 2 m de largo y un diámetro exterior de 60 mm. Debe transmitir 60 kW de potencia del motor M a la bomba P. Determine la menor velocidad angular posible…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-41. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-41. El eje tubular de acero A-36 tiene 2 m de largo y un diámetro exterior de 50 mm. Cuando se gira a 40 rad>s, transmite 25 kW de potencia del motor M a la bomba P. Determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-40. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-40. En el problema 5-39, determine el esfuerzo cortante máximo absoluto desarrollado en el eje. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 8 EDICIÓN ¿Te sirvió…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-39. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-39. El eje de acero sólido DF tiene un diámetro de 25 mm y se sostiene mediante los cojinetes lisos en D y E. Está acoplado a un motor en F, el cual entrega 12 kW de potencia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-38. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-38. El motor A desarrolla una potencia de 300 W y tiene una polea conectada que gira a 90 rev/min. Determine los diámetros requeridos de los ejes de acero ubicados sobre las poleas en A y B si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-37. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-37. El eje de transmisión para la hélice de un barco gira a 1500 rev>min, mientras desarrolla 1800 hp. Si tiene 8 pies de largo y un diámetro de 4 pulg, determine el esfuerzo cortante máximo en el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-36. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-36. El eje de transmisión del motor está fabricado de un material que tiene un esfuerzo cortante permisible de tperm = 75 MPa. Si el diámetro exterior del eje tubular es de 20 mm y el grosor de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-35. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-35. El eje de 25 mm de diámetro en el motor está fabricado de un material que tiene un esfuerzo cortante permisible de tperm = 75 MPa. Si el motor opera a su potencia máxima de 5 kW,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-34. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-34. El motor de engranaje puede desarrollar 3 hp cuando gira a 150 rev>min. Si el esfuerzo cortante permisible para el eje es tperm = 12 ksi, determine el diámetro más pequeño que puede usarse en el eje,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-33. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-33. El motor de engranaje puede desarrollar 2 hp cuando gira a 450 rev>min. Si el eje tiene un diámetro de 1 pulg, determine el esfuerzo cortante máximo desarrollado en el eje. Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-32. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-32. . La bomba opera usando un motor con una potencia de 85 W. Si el impulsor en B gira a 150 rev>min, determine el esfuerzo cortante máximo desarrollado en el punto A del eje de transmisión, si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-31. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-31. El eje de acero sólido AC tiene un diámetro de 25 mm y se sostiene mediante cojinetes lisos en D y E. Está acoplado a un motor en C, que entrega 3 kW de potencia hacia el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-30. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-30. El eje está sometido a un par de torsión distribuido en toda su longitud de t = (10×2 ) N # m>m, donde x se da en metros. Si el esfuerzo máximo en el eje debe mantenerse…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-29. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-29. Cuando se perfora un pozo a una velocidad angular constante, el extremo inferior de la tubería de perforación se encuentra con una resistencia a la torsión TA. Por otra parte, el suelo a lo largo de los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-28. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-28. El eje de acero A-36 se sostiene mediante cojinetes lisos que le permiten girar libremente. Si los engranes se someten a los pares de torsión mostrados en la figura, determine el diámetro requerido del eje con precisión…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-27. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-27. El eje de acero A-36 se sostiene mediante cojinetes lisos que le permiten girar libremente. Si los engranes se someten a los pares de torsión mostrados en la figura, determine el esfuerzo cortante máximo desarrollado en los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-26. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-26. Un resorte cilíndrico consiste en un anillo de caucho pegado a un anillo rígido y a un eje. Si el anillo se mantiene fijo y se aplica un par de torsión T sobre el eje, determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-25. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-25. El tubo de cobre tiene un diámetro exterior de 2.50 pulg y un diámetro interior de 2.30 pulg. Si se aprieta fuertemente a la pared en C y se somete a un par de torsión distribuido de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-24. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-24. El tubo de cobre tiene un diámetro exterior de 2.50 pulg y un diámetro interior de 2.30 pulg. Si se aprieta fuertemente a la pared en C y se le aplica un par de torsión distribuido de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-23. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-23. Considere el problema general de un eje circular hecho de m segmentos cada uno con un radio cm. Si hay n pares de torsión en el eje, como se muestra en la figura, escriba un programa de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-22. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-22. El eje sólido está sometido a las cargas de torsión distribuidas y concentradas que se muestran en la figura. Determine el diámetro requerido d del eje, con precisión de 1 mm. Considere que el esfuerzo cortante permisible…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-21. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-21. El eje sólido de 60 mm de diámetro está sometido a las cargas de torsión distribuidas y concentradas que se muestran en la figura. Determine los esfuerzos cortantes absolutos máximo y mínimo en la superficie exterior del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-19. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-19. Dos llaves se usan para apretar el tubo mostrado. Si a cada llave se le aplica P = 300 N, determine el esfuerzo cortante de torsión máximo desarrollado dentro de las regiones AB y BC. El tubo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-18. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-18. La barra tiene un diámetro de 1 pulg y un peso de 15 lb>pie. Determine el esfuerzo de torsión máximo en una sección de la barra situada en B, debido al peso de la barra. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-17. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-17. La barra tiene un diámetro de 1 pulg y un peso de 10 lb>pie. Determine el esfuerzo de torsión máximo en una sección de la barra situada en A, debido al peso de la barra. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-16. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-16. El eje sólido tiene un diámetro de 40 mm. Determine el esfuerzo cortante máximo absoluto en el eje y dibuje la distribución del esfuerzo cortante a lo largo de una línea radial del eje donde el esfuerzo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-15. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-15. El eje sólido está hecho de un material que tiene un esfuerzo cortante permisible de tperm = 10 MPa. Determine el diámetro requerido del eje con una precisión de 1 mm Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-14. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-14. El eje sólido de 50 mm de diámetro se utiliza para transmitir los pares de torsión aplicados sobre los engranes. Determine el esfuerzo cortante máximo absoluto en el eje. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-13. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-13. Si el par de torsión aplicado sobre el eje CD es T¿ = 75 N # m, determine el esfuerzo cortante máximo absoluto en cada eje. Los cojinetes B, C y D permiten que los ejes giren…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-12. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-12. El motor entrega un par de torsión de 50 N # m sobre el eje AB. Éste se transmite al eje CD mediante los engranes en E y F. Determine el par de torsión de equilibrio T…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-11. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-11. El ensamble consiste en dos secciones de tubo de acero galvanizado conectadas entre sí mediante un acoplamiento reductor en B. El tubo más pequeño tiene un diámetro exterior de 0.75 pulg y un diámetro interior de 0.68…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-10. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-10. El acoplamiento se utiliza para conectar los dos ejes mostrados. Si se supone que el esfuerzo cortante en los pernos es uniforme, determine el número de pernos necesarios para hacer que el esfuerzo cortante máximo en el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-9. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-9. El eje consiste en tres tubos concéntricos, cada uno hecho del mismo material y con los radios interior y exterior mostrados en la figura. Si se aplica un par de torsión T = 800 N # m…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-8. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-8. El eje sólido de 30 mm de diámetro se utiliza para transmitir los pares de torsión aplicados a los engranes. Determine el esfuerzo cortante máximo absoluto en el eje. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-7. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-7. El eje sólido tiene un diámetro de 0.75 pulg. Si se somete a los pares de torsión mostrados, determine el esfuerzo cortante máximo desarrollado en las regiones CD y EF del eje. Los cojinetes en A y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-6. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-6. El eje sólido tiene un diámetro de 0.75 pulg. Si se somete a los pares de torsión mostrados en la figura, determine el esfuerzo cortante máximo desarrollado en las regiones BC y DE del eje. Los cojinetes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-5. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-5. El tubo de cobre tiene un diámetro exterior de 40 mm y un diámetro interior de 37 mm. Si se asegura fuertemente a la pared en A y se le aplican tres pares de torsión como se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-4. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-4. El tubo se somete a un par de torsión de 750 N # m. Determine qué porción de este par es resistido por la sección con sombreado más claro. Resuelva el problema de dos maneras: (a) mediante…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 5-3. MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 5-3. El eje sólido está fijo al soporte en C y se somete a las cargas de torsión mostradas en la figura. Determine el esfuerzo cortante en los puntos A y B, y dibuje el esfuerzo cortante sobre…