Scheda di esercizi di Tensione e deformazione assiale con soluzioni

Scheda di esercizi di Tensione e deformazione assiale gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
200 kNØ20110 GPaØ100/50800 mmσr​ = ?

Un’asta di acciaio (diametro 20 mm, E = 200 GPa) sta dentro un tubo di bronzo (diametro esterno 100 mm, diametro interno 50 mm, E = 110 GPa). Entrambi sono lunghi 800 mm e sono compressi insieme tra piastre rigide da 200 kN. Trova la tensione di compressione σr nell’asta.

P = 200 kNasta: Ø20 mm, E = 200 GPatubo: Ø100/Ø50 mm, E = 110 GPaL = 800 mm
σr = MPa
2.Facile
150 kNØ30100 GPaØ120/60400 mmσr​ = ?

Un’asta di acciaio (diametro 30 mm, E = 200 GPa) sta dentro un tubo di ottone (diametro esterno 120 mm, diametro interno 60 mm, E = 100 GPa). Entrambi sono lunghi 400 mm e sono compressi insieme tra piastre rigide da 150 kN. Trova la tensione di compressione σr nell’asta.

P = 150 kNasta: Ø30 mm, E = 200 GPatubo: Ø120/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 400 mm
σr = MPa
3.Media
P = ?12500 mm300 mmØ30Ø30δ = 0,4 mm

Una barra è fatta di un tratto di acciaio (diametro 30 mm, lunghezza 500 mm, E = 200 GPa) unito testa a testa a un tratto di bronzo (diametro 30 mm, lunghezza 300 mm, E = 110 GPa). È fissata a un’estremità e tirata all’altra. Trova il carico assiale P che la allunga di 0,4 mm in totale.

tratto 1: acciaio, Ø30 mm, 500 mm, E = 200 GPatratto 2: bronzo, Ø30 mm, 300 mm, E = 110 GPaδ = 0,4 mm
P = kN
4.Media
Ø 16 mmAlluminio2 mP = 15 kN

Trova la deformazione assiale ε nella barra di alluminio, in microdeformazioni (µε = 10⁻⁶).

P = 15 kNd = 16 mmL = 2 mE = 70 GPa
ε = µε
5.Difficile
Ø 40 mmRame2 mØ 12 mmAcciaio2 mP = 105 kN

La barra a gradini è incastrata alla parete e caricata all’estremo libero. Trova l’allungamento totale δ.

P = 105 kNtratto 1: Ø40 mm, 2 m, rame (E = 117 GPa)tratto 2: Ø12 mm, 2 m, acciaio (E = 200 GPa)
δ = mm
6.Difficile
P = ?Ø25100 GPaØ100/50500 mm

Un’asta di acciaio (diametro 25 mm, E = 200 GPa, tensione ammissibile 200 MPa) sta dentro un tubo di ottone (diametro esterno 100 mm, diametro interno 50 mm, E = 100 GPa, tensione ammissibile 80 MPa). Sono compressi insieme tra piastre rigide. Trova il massimo carico Pmax.

asta: Ø25 mm, E = 200 GPa, σallow = 200 MPatubo: Ø100/Ø50 mm, E = 100 GPa, σallow = 80 MPa
Pmax = kN

Soluzioni

  1. 1. σr = 56,28 MPa
  2. 2. σr = 30,32 MPa
  3. 3. P = 54,09 kN
  4. 4. ε = 1066 µε
  5. 5. δ = 10,71 mm
  6. 6. Pmax = 549,8 kN

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