Hoja de ejercicios de Tensión y deformación axial con soluciones

Hoja de ejercicios de Tensión y deformación axial gratis e imprimible: 6 problemas desde nivel fácil hasta nivel de examen, con soluciones. Imprímela o guárdala como PDF.

Para docentes: pueden imprimirla, copiarla y usarla en clase gratis. Cada hoja nueva tiene valores nuevos y su propia clave de respuestas. Agradecemos un enlace a ExamProblems en la página de tu curso.

Nombre: ____________________   Fecha: ____________

1.Fácil
250 kNØ40100 GPaØ120/50300 mmσr​ = ?

Una varilla de acero (diámetro 40 mm, E = 200 GPa) está dentro de un tubo de latón (diámetro exterior 120 mm, diámetro interior 50 mm, E = 100 GPa). Ambos miden 300 mm de largo y se comprimen juntos entre placas rígidas con 250 kN. Halla la tensión de compresión σr en la varilla.

P = 250 kNbarra: Ø40 mm, E = 200 GPatubo: Ø120/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 300 mm
σr = MPa
2.Fácil
150 kNØ20120 GPaØ100/60600 mmσr​ = ?

Una varilla de acero (diámetro 20 mm, E = 200 GPa) está dentro de un tubo de cobre (diámetro exterior 100 mm, diámetro interior 60 mm, E = 120 GPa). Ambos miden 600 mm de largo y se comprimen juntos entre placas rígidas con 150 kN. Halla la tensión de compresión σr en la varilla.

P = 150 kNbarra: Ø20 mm, E = 200 GPatubo: Ø100/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 600 mm
σr = MPa
3.Media
Ø 20 mmCobre0,5 mP = 110 kN

Halla la deformación axial ε en la barra de cobre, en microdeformaciones (µε = 10⁻⁶).

P = 110 kNd = 20 mmL = 0,5 mE = 117 GPa
ε = µε
4.Media
P = ?12400 mm300 mmØ40Ø50δ = 0,4 mm

Una barra está formada por un tramo de acero (diámetro 40 mm, longitud 400 mm, E = 200 GPa) unido extremo con extremo a un tramo de aluminio (diámetro 50 mm, longitud 300 mm, E = 70 GPa). Está empotrada en un extremo y se tira del otro. Halla la carga axial P que la alarga 0,4 mm en total.

tramo 1: acero, Ø40 mm, 400 mm, E = 200 GPatramo 2: aluminio, Ø50 mm, 300 mm, E = 70 GPaδ = 0,4 mm
P = kN
5.Difícil
P = ?Ø3070 GPaØ80/50800 mm

Una varilla de acero (diámetro 30 mm, E = 200 GPa, tensión admisible 200 MPa) está dentro de un tubo de aluminio (diámetro exterior 80 mm, diámetro interior 50 mm, E = 70 GPa, tensión admisible 60 MPa). Se comprimen juntos entre placas rígidas. Halla la mayor carga Pmax.

barra: Ø30 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPatubo: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPa, σallow = 60 MPa
Pmax = kN
6.Difícil
P = ?Ø20100 GPaØ80/50800 mm

Una varilla de acero (diámetro 20 mm, E = 200 GPa, tensión admisible 150 MPa) está dentro de un tubo de latón (diámetro exterior 80 mm, diámetro interior 50 mm, E = 100 GPa, tensión admisible 50 MPa). Se comprimen juntos entre placas rígidas. Halla la mayor carga Pmax.

barra: Ø20 mm, E = 200 GPa, σallow = 150 MPatubo: Ø80/Ø50 mm, E = 100 GPa, σallow = 50 MPa
Pmax = kN

Soluciones

  1. 1. σr = 42,16 MPa
  2. 2. σr = 45,04 MPa
  3. 3. ε = 2993 µε
  4. 4. P = 106 kN
  5. 5. Pmax = 305 kN
  6. 6. Pmax = 184,6 kN

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