Hoja de ejercicios de Torsión de ejes con soluciones

Hoja de ejercicios de Torsión de ejes 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
N = 300 rpmT = 750 N·m

Un eje que gira a 300 rpm transmite un par constante de 750 N·m. Halla la potencia P que transmite.

T = 750 N·mN = 300 rpm
P = kW
2.Fácil
T = 200 N·md = 20 mm

Un eje macizo circular transmite un par T. Halla la tensión cortante máxima τmax en el eje.

T = 200 N·md = 20 mm
τmax = MPa
3.Media
do​ = ?T = 400 N·m

Un eje hueco debe transmitir un par de 400 N·m. Su diámetro interior debe ser 0,75 veces su diámetro exterior, y la tensión cortante no debe superar 60 MPa. Halla el diámetro exterior mínimo do.

T = 400 N·mdi/do = 0,75τallow = 60 MPa
do = mm
4.Media
d = 15 mmT = 75 N·m200 mmφ = 2,16°

En un ensayo de torsión, una probeta maciza de 15 mm de diámetro se tuerce con un par de 75 N·m. Los dos extremos de una longitud de medida de 200 mm giran 2,16° uno respecto al otro (el material sigue en régimen elástico). Halla el módulo de elasticidad transversal G del material.

T = 75 N·md = 15 mmL = 200 mmφ = 2,16°
G = GPa
5.Difícil
d = ?30 kW, 1000 rpm

Un eje macizo de aluminio transmite 30 kW a 1000 rpm. La tensión cortante no debe superar 60 MPa y la torsión no debe superar 0,75° por m de longitud. Halla el diámetro mínimo d que cumple ambos límites.

P = 30 kWN = 1000 rpmτallow = 60 MPaθallow = 0,75°/mG = 26 GPa
d = mm
6.Difícil
d = ?75 kW, 1000 rpm

Un eje macizo de aluminio transmite 75 kW a 1000 rpm. La tensión cortante no debe superar 40 MPa y la torsión no debe superar 0,5° por m de longitud. Halla el diámetro mínimo d que cumple ambos límites.

P = 75 kWN = 1000 rpmτallow = 40 MPaθallow = 0,5°/mG = 26 GPa
d = mm

Soluciones

  1. 1. P = 23,56 kW
  2. 2. τmax = 127,3 MPa
  3. 3. do = 36,76 mm
  4. 4. G = 80,06 GPa
  5. 5. d = 54,11 mm
  6. 6. d = 75,3 mm

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