Lista de Exercícios: Tensão, Deformação e Propriedades Mecânicas dos Materiais

Universidade Tiradentes UNIT Diretoria de Graduação DG Disciplinas Resistência dos Materiais I Lista 1 Tensão Deformação e Propriedades Mecânicas dos Materiais 1 Determine a força normal interna resultante que age na seção transversal no ponto A em cada coluna Em a o segmento BC tem massa de 300 kgm e o segmento CD tem assa de 400 kgm Em b a coluna tem uma massa de 200 kgm 2 O dispositivo mostrado na figura sustenta uma força de 80 N Determine as cargas internas resultantes que agem sobre a seção no ponto A 3 A lança DF do guindaste giratório e a coluna DE têm peso uniforme de 750 Nm Se o guincho e a carga pesam 1500 N determine as cargas internas resultantes nas seções transversais que passam nos pontos A B e C 4 A viga suporta a carga distribuída mostrada Determine as cargas internas resultantes na seção transversal que passa pelo ponto C Considere que as reações nos apoios A e B sejam verticais 5 A coluna está sujeita a uma força axial de 8 kN aplicada no centroide da área da seção transversal Determine a tensão normal média que age na seção aa Mostre como fica essa distribuição de tensão sobre a seção transversal da área 6 O arganéu da âncora suporta uma força de cabo de 3 kN Se o pino tiver diâmetro de 6 mm determine a tensão média de cisalhamento no pino 7 A luminária de 250 N é sustentada por três hastes de aço interligadas por um anel em A Determine qual das hastes está submetida à maior tensão normal média e calcule seu valor Considere 30 O diâmetro de cada haste é dado na figura 8 A junta está submetida a uma força axial de 5 kN Determine a tensão normal média que age nas seções AB e BC Considere que o elemento é liso e tem 50 mm de espessura 9 Cada uma das barras da treliça tem área de seção transversal de 780 mm2 Determine a tensão normal média em cada elemento resultante da aplicação da carga P 40 kN Indique se a tensão é de tração ou de compressão 10 A junta está presa por dois parafusos Determine o diâmetro exigido para os parafusos se a tensão de ruptura por cisalhamento para os parafusos for 𝜏𝑟𝑢𝑝 350 MPa Use um fator de segurança para cisalhamento FS 25 11 O comprimento de uma fita elástica delgada não esticada é 375 mm Se a fita for esticada ao redor de um cano de diâmetro externo 125 mm determine a deformação normal média na fita 12 A barra rígida é sustentada por um pino em A e pelos cabos BD e CE Se a carga P aplicada à viga provocar um deslocamento de 10 mm para baixo na extremidade C determine a deformação normal desenvolvida nos cabos CE e BD 13 A viga rígida é sustentada por um pino em A e pelos cabos BD e CE Se a carga P aplicada à viga for deslocada 10 mm para baixo determine a deformação normal desenvolvida nos cabos CE e BD 14 Parte de uma ligação de controle para um avião consiste em um elemento rígido CBD e um cabo flexível AB Se uma força for aplicada à extremidade D do elemento e provocar uma rotação 03 determine a deformação normal no cabo Em sua posição original o cabo não está esticado 15 O bloco é deformado até chegar à posição mostrada pelas linhas tracejadas Determine a deformação normal média ao longo da reta AB 16 A figura apresenta o diagrama tensãodeformação para um açoliga com 12 mm de diâmetro original e comprimento de referência 50 mm Determine os valores aproximados do módulo de elasticidade para o material a carga aplicada ao corpo de prova que causa escoamento e a carga máxima que o corpo de prova suportará 17 A figura apresenta o diagrama tensãodeformação para um açoliga com 12 mm de diâmetro original e 50 mm de comprimento de referência Se o corpo de prova for submetido a carga de tração até 500 MPa determine o valor aproximado da recuperação elástica e do aumento no comprimento de referência após o descarregamento 18 Os cabos de aço AB e AC sustentam a massa de 200 kg Se a tensão axial admissível para os cabos for 𝜎𝑎𝑑𝑚 130 MPa determine o diâmetro exigido para cada cabo Além disso qual é o novo comprimento do cabo AB após a aplicação da carga Considere que o comprimento não alongado de AB seja 750 mm Eaço 200 GPa 19 A figura apresenta o diagrama tensãodeformação para uma resina de poliéster Se a viga rígida for suportada por uma barra AB e um poste CD ambos feitos desse material e for submetida à carga P 80 kN determine o ângulo de inclinação da viga quando a carga for aplicada O diâmetro da barra é 40 mm e o diâmetro do poste é 80 mm 20 A viga é sustentada por um pino em C e por um cabo de ancoragem AB de aço A36 Se o cabo tiver diâmetro de 5 mm determine quanto ele estica quando um carregamento distribuído w 15 kNm agir sobre o tubo O material permanece elástico 21 A haste plástica de acrílico tem 200 mm de comprimento e 15 mm de diâmetro Se uma carga axial de 300 N for aplicada a ela determine a mudança em seu comprimento e em seu diâmetro Ep 270 GPa 𝜈𝑝 04 22 A figura mostra a porção elástica do diagrama tensãodeformação para um açoliga O corpo de prova do qual ela foi obtida tinha diâmetro original de 13 mm e comprimento de referência de 50 mm Quando a carga aplicada ao corpo de prova for 50 kN o diâmetro é 1299265 mm Determine o coeficiente de Poisson para o material 23 A figura mostra a porção elástica do diagrama tensãodeformação para um açoliga O corpo de prova do qual ela foi obtida tinha diâmetro original de 13 mm e comprimento de referência de 50 mm Se uma carga P 20 kN for aplicada ao corpo de prova determine seu diâmetro e comprimento de referência Considere 𝜈 04 24 A figura mostra o diagrama tensãodeformação de cisalhamento para um açoliga Se um parafuso de 6 mm de diâmetro feito desse material for utilizado em uma junta sobreposta determine o módulo de elasticidade E e a força P exigida para provocar o escoamento do material Considere 𝜈 03 Questões retiradas do HIBBELER R C Resistência dos Materiais 7 ed 7 reimpr São Paulo SP Pearson Education do Brasil Ltda 2013 xiv 637 p