1 Lista de Exercícios Tensões-2021 2

Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Campo Mourão Departamento Acadêmico de Engenharia Ambiental Disciplina: Resistência dos Materiais Período: 5º Código: EA35F Turma: IF5A Curso: Engenharia Ambiental Prof. Dr. Marcelo R. Carreira Aluno(a):_____________________________________________________________________________ 1 ª Lista de Exercícios – Tensões 1) Calcule as tensões normais nos cabos AB e BC sabendo-se que o diâmetro do cabo AB é 2,68 cm e do cabo BC é 2,50 cm. Respostas: σ AB=1,00MPa ; σ BC=1,02 MPa. 2) Sabendo-se que a tensão admissível nas barras de seção transversal circular mostradas na figura abaixo é 105 MPa e que a força P2 = 220 kN determine o máximo valor admissível para a força P1. Resposta: P1=206,3 kN. 3) A alavanca está presa a um eixo circular A por meio de uma chaveta de largura d e comprimento de 25 mm. Sabendo-se que o eixo A está fixo e se for aplicada em uma força de 200 N em sentido perpendicular ao cabo da alavanca determine a dimensão d se a tensão admissível na chaveta é τadm=35MPa. Resposta: 5,71 mm. 4) A barra AC tem seção transversal retangular uniforme com 1,6 mm de espessura e 6,4 mm de largura. Determine a tensão normal na parte central da barra AC. Resposta: σAC=72,2MPa. 5) A barra tem largura constante de 35 mm e espessura de 10 mm. Determine a maxima tens4o normal média na barra, quando ela é submetida ao carregamento mostrado. Resposta: O,,,,=85,7 MPa. Bok C 4kN 12 kN a = , 22 kN 9kN 4k 35 mm 45N 6) Um tubo de aco com 400 mm de diametro externo é fabricado a partir de uma chapa de aco com espessura de 10 mm soldada ao longo de uma hélice que forma um angulo de 20° com um plano perpendicular ao eixo do tubo. Sabendo que as tensdes normal e de cisalhamento maximas admissiveis nas direcdes, respectivamente, normal e tangencial a solda séo s_ 0,,,,=60MPa e t,,,,=36MPa_ determine a intensidade da maior forga axial P que pode ser aplicada ao tubo. Resposta: P,,,,.=83,25 KN. P | 10 mm — x | F- t | | aA I - = 20° 7) Determine as tensdes normais médias para as secdes B, C e D, .Obs: os elementos tém secao transversal circular. Respostas: 6,=—0,15 MPa ;o,.=—0,032 MPa ;o,,=—0,025 MPa 500 N . | 65 mm 3 140 mm ISON | ISON , 100 mm 200 N 8) Duas tabuas séo unidas por meio uma emenda _ biselada como mostrado na figura. Para propdsitos de p --------- P usinagem e colagem, o angulo @ entre o plano da —— emenda e as faces das tabuas deve estar entre 10° e (—_—SEE ee 40°. Sabendo-se que uma forcga de tragao P produz a uma tensdo normal de 4,9 MPa nas tabuas. Determine: a) O valor das tensdes normais e de cisalhamento atuando na ligacao colada se a = 20°? b) Se a tensao de cisalhamento admissivel é 2,25 MPa qual é 0 maior valor admissivel para 0 angulo a? Respostas: (a) 0,,,.=0,57 MPa ; t,,.=1,57 MPa (b) a =56,68° 9) As chapas metalicas mostradas na figura sao unidas por dois parafusos. Determine o diadmetro admissivel 30 mm ~ 80 kN para os parafusos sabendo-se que a tensao de ‘ nln 2 cisalhamento ultima dos parafusos ¢ t = 350 MPa. < 30mm Use um coeficiente de seguranga 2,5. a Resposta: d=13,5mm e 4 is 40 kN 40 KN . 10) A alavanca esta presa ao eixo fixo por um pino B 12mm conico AB, cujo diametro médio é de 6 mm. Se um binario for aplicado a alavanca, determine a tensado de 4 cisalhamento média entre o pino e a alavanca. Resposta: 29,5 MPa. P ° 250 om 95 om 4 20N 20 N 11) A coluna consiste de um poste de madeira e um bloco de concreto, unidos p por uma chapa de ago como mostrado na figura. Encontre 0 maximo valor ales seguro para a carga P sabendo-se que as tensdes admissiveis sao 7 MPa e 3 ~~) MPa respectivamente para a madeira e para o concreto. Resposta: a P=220KN. yr vi “em | po 12) A barra horizontal AB com dimensões da seção transversal (b = 19 mm) x (h = 203 mm) é suportada por uma escora inclinada CD e suporta uma força P = 12 kN no ponto B (veja figura a). A escora, que é composta por duas barras cada uma com espessura 5b/8, está conectada à barra horizontal por um parafuso passando através das três barras que se unem no ponto C (veja figura b). a) Sabendo-se que a tensão de cisalhamento admissível no parafuso é 90 MPa e que a tensão de esmagamento admissível do parafuso é 130 MPa qual o diâmetro mínimo (dmin) exigido para o parafuso em C? Resposta: d mín=18,2 mm. (a) (b) 13) Duas peças de madeira A e B devem ser unidas por cobrejuntas de madeira compensada que serão coladas às superfícies em contato. Sabendo que a folga entre as extremidades das peças deve ser 6 mm, determine o comprimento L mínimo permitido para que a tensão de cisalhamento média na cola não exceda 700 kPa. (Resposta: L = 292 mm) 14) A barra ABC está ligada ao apoio fixo em C e a uma barra biarticulada BD como mostra a figura. Os pinos em B e D têm 10 mm de diâmetro e o pino em C tem 8 mm de diâmetro. O limite da tensão de cisalhamento é 150 MPa em todas as conexões, e o limite da tensão normal é 400 MPa na barra BD. Sabendo que se deseja um coeficiente de segurança CS = 3,0, determine a maior carga P que pode ser aplicada em A. Note que a barra BD não é reforçada ao redor dos furos dos pinos. Resposta: Pmáx=1683N .