Una varilla de acero (diámetro 20 mm, E = 200 GPa) está dentro de un tubo de cobre (diámetro exterior 120 mm, diámetro interior 50 mm, E = 120 GPa). Ambos miden 600 mm de largo y se comprimen juntos entre placas rígidas con 300 kN. Halla la tensión de compresión σr en la varilla.
Hoja de ejercicios de Tensión y deformación axial con soluciones
1.Fácil
P = 300 kNbarra: Ø20 mm, E = 200 GPatubo: Ø120/Ø50 mm, E = 120 GPaL = 600 mm
σr = MPa
2.Fácil
Una barra maciza circular soporta una carga axial de tracción P. Halla la tensión normal σ en la barra.
P = 75 kNd = 30 mm
σ = MPa
3.Media
Halla el alargamiento δ de la barra de cobre bajo la carga axial.
P = 25 kNd = 10 mmL = 2,5 mE = 117 GPa
δ = mm
4.Media
Halla la deformación axial ε en la barra de cobre, en microdeformaciones (µε = 10⁻⁶).
P = 85 kNd = 16 mmL = 3 mE = 117 GPa
ε = µε
5.Difícil
Una varilla de acero (diámetro 30 mm, E = 200 GPa, tensión admisible 200 MPa) está dentro de un tubo de cobre (diámetro exterior 100 mm, diámetro interior 70 mm, E = 120 GPa, tensión admisible 80 MPa). Se comprimen juntos entre placas rígidas. Halla la mayor carga Pmax.
barra: Ø30 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPatubo: Ø100/Ø70 mm, E = 120 GPa, σallow = 80 MPa
Pmax = kN
6.Difícil
La barra escalonada está empotrada en la pared y cargada en su extremo libre. Halla el alargamiento total δ.
P = 75 kNtramo 1: Ø30 mm, 1 m, aluminio (E = 70 GPa)tramo 2: Ø20 mm, 1,5 m, latón (E = 100 GPa)
δ = mm
Soluciones
- 1. σr = 50,66 MPa
- 2. σ = 106,1 MPa
- 3. δ = 6,801 mm
- 4. ε = 3613 µε
- 5. Pmax = 414,7 kN
- 6. δ = 5,097 mm
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