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 400 mm de largo y se comprimen juntos entre placas rígidas con 150 kN. Halla la tensión de compresión σr en la varilla.
Hoja de ejercicios de Tensión y deformación axial con soluciones
1.Fácil
P = 150 kNbarra: Ø40 mm, E = 200 GPatubo: Ø120/Ø50 mm, E = 100 GPaL = 400 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 = 110 kNd = 20 mm
σ = MPa
3.Media
Halla el alargamiento δ de la barra de acero bajo la carga axial.
P = 115 kNd = 16 mmL = 1 mE = 200 GPa
δ = mm
4.Media
Halla la deformación axial ε en la barra de cobre, en microdeformaciones (µε = 10⁻⁶).
P = 70 kNd = 12 mmL = 3 mE = 117 GPa
ε = µε
5.Difícil
La barra escalonada está empotrada en la pared y cargada en su extremo libre. Halla la tensión normal máxima σmax en la barra.
P = 115 kNtramo 1: Ø30 mm, 1 m, aluminio (E = 70 GPa)tramo 2: Ø16 mm, 1,5 m, latón (E = 100 GPa)
σmax = MPa
6.Difícil
Una varilla de acero (diámetro 40 mm, E = 200 GPa, tensión admisible 120 MPa) está dentro de un tubo de aluminio (diámetro exterior 100 mm, diámetro interior 60 mm, E = 70 GPa, tensión admisible 100 MPa). Se comprimen juntos entre placas rígidas. Halla la mayor carga Pmax.
barra: Ø40 mm, E = 200 GPa, σallow = 120 MPatubo: Ø100/Ø60 mm, E = 70 GPa, σallow = 100 MPa
Pmax = kN
Soluciones
- 1. σr = 25,3 MPa
- 2. σ = 350,1 MPa
- 3. δ = 2,86 mm
- 4. ε = 5290 µε
- 5. σmax = 572 MPa
- 6. Pmax = 361,9 kN
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