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
200 kNØ40110 GPaØ100/70500 mmσr​ = ?

Una varilla de acero (diámetro 40 mm, E = 200 GPa) está dentro de un tubo de bronce (diámetro exterior 100 mm, diámetro interior 70 mm, E = 110 GPa). Ambos miden 500 mm de largo y se comprimen juntos entre placas rígidas con 200 kN. Halla la tensión de compresión σr en la varilla.

P = 200 kNbarra: Ø40 mm, E = 200 GPatubo: Ø100/Ø70 mm, E = 110 GPaL = 500 mm
σr = MPa
2.Fácil
150 kNØ20100 GPaØ120/70800 mmσr​ = ?

Una varilla de acero (diámetro 20 mm, E = 200 GPa) está dentro de un tubo de latón (diámetro exterior 120 mm, diámetro interior 70 mm, E = 100 GPa). Ambos miden 800 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: Ø120/Ø70 mm, E = 100 GPaL = 800 mm
σr = MPa
3.Media
300 kNØ30100 GPaØ120/50300 mmδ = ?

Una varilla de acero (diámetro 30 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 300 kN. Halla el acortamiento δ.

P = 300 kNbarra: Ø30 mm, E = 200 GPatubo: Ø120/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 300 mm
δ = mm
4.Media
Ø 16 mmAcero0,5 mP = 35 kN

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

P = 35 kNd = 16 mmL = 0,5 mE = 200 GPa
ε = µε
5.Difícil
20 kN12500 mm400 mmØ30Ø60σ2​ = ?

Un tramo de acero (diámetro 30 mm, longitud 500 mm, E = 200 GPa) y un tramo de cobre (diámetro 60 mm, longitud 400 mm, E = 120 GPa) se unen extremo con extremo y se fijan entre dos muros rígidos. Una carga axial de 20 kN actúa en la unión, hacia el tramo 2. Halla el valor de la tensión σ2 en el tramo 2.

tramo 1: acero, Ø30 mm, 500 mm, E = 200 GPatramo 2: cobre, Ø60 mm, 400 mm, E = 120 GPaP = 20 kN
σ2 = MPa
6.Difícil
P = ?Ø3070 GPaØ120/70400 mm

Una varilla de acero (diámetro 30 mm, E = 200 GPa, tensión admisible 250 MPa) está dentro de un tubo de aluminio (diámetro exterior 120 mm, diámetro interior 70 mm, E = 70 GPa, tensión admisible 80 MPa). Se comprimen juntos entre placas rígidas. Halla la mayor carga Pmax.

barra: Ø30 mm, E = 200 GPa, σallow = 250 MPatubo: Ø120/Ø70 mm, E = 70 GPa, σallow = 80 MPa
Pmax = kN

Soluciones

  1. 1. σr = 57,81 MPa
  2. 2. σr = 37,08 MPa
  3. 3. δ = 0,08364 mm
  4. 4. ε = 870,4 µε
  5. 5. σ2 = 5,305 MPa
  6. 6. Pmax = 758,5 kN

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