¡Descarga Elasticidad fisica aplicada y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!
ASIGNATURA :
ESPECIALIDADES :
Ing. CIVIL Ing. MECANICA Ing. ELECTROMECANICA Ing. ELECTRICA
GUIA DE PROBLEMAS N° 7
FACULTAD DE INGENIERIA
GUIA DE PROBLEMAS N°
PROBLEMA Nº1 a) Un alambre de teléfono de 120m de largo y de 2.2mm de diámetro se estira debido a una fuerza de 380N. a) ¿Cuál es el esfuerzo longitudinal? b) Si la longitud después de estirarse es de 120.10m, ¿cuál es la deformación longitudinal. c) Determinar el módulo de Young para el alambre.
PROBLEMA Nº2 Dos tiras de latón, ambas de 3.00cm de ancho y 45.0cm de longitud, se colocan de modo que sus extremos se traslapan 1.00cm. Luego, los extremos traslapados se unen con cuatro remaches de 0.250cm de diámetro c/u. Las pruebas muestran que cuando se aplica una tensión de por lo menos 1.20 F 0B 4 104 N a los extremos de la tira remachada, los remaches fallan y se cizallan (cortan).
Calcular el esfuerzo de corte sobre cada remache en el momento de fallar. Suponer que cada remache soporta la cuarta parte de la carga.
PROBLEMA Nº3 a) ¿Cuál es el porcentaje de disminución en el volumen del agua cuando se somete a una presión de 10MPa? b) Calcular la densidad del agua del mar a una profundidad de 1km, donde la presión hidráulica es aproximadamente de 10MPa. (La densidad del agua de mar en la superficie es de 1.030 x 10^3 kg/m 3.
PROBLEMA Nº4 El área transversal de un alambre de acero es de 3.00cm 2. Calcular la aceleración máxima hacia arriba que puede darse a un elevador de 1200kg sostenido por el cable sin que el esfuerzo exceda un tercio del límite elástico.
PROBLEMA Nº5 ¿Cuál es la máxima carga que se puede colgar de un alambre de acero de 6.35mm de diámetro sin exceder su límite elástico? Determinar el incremento en la longitud bajo el efecto de esta carga, si la longitud original es de 0.91m.
PROBLEMA Nº6 Una carga de 1500kg está suspendida en el extremo de una barra de aluminio de 5m de largo y 26cm 2 de sección transversal. a) ¿Cuál es el esfuerzo cortante? b) ¿Cuál es la
desviación de la barra hacia abajo?
PROBLEMA Nº7 Se cuelga una lámpara del extremo de un alambre vertical de aluminio. La lámpara estira el alambre 0.18mm, y el esfuerzo es proporcional a la deformación. ¿Cuánto se habría estirado el alambre: a) si tuviera el doble de longitud? b) Si tuviera la misma longitud pero el doble de diámetro? c) Si fuera de cobre con la longitud y diámetro originales?
PROBLEMA Nº8 Una esfera de latón cuyo volumen es de 0.8m 3 se deja caer en el océano a una profundidad en la que la presión es de 20Mpa. ¿Cuál es el cambio de volumen de la esfera?
PROBLEMA Nº9 Un alambre metálico de 3.50m de longitud y 0.70mm de diámetro se sometió a esta prueba: se colgó de él un peso original de 20N para tensarlo y se leyó en una escala la posición del extremo inferior del alambre después de agregar una carga, obteniéndose:
Carga agregada (N) Lectura en la escala (cm) 0 3. 10 3. 20 3. 30 3. 40 3. 50 3. 60 3. 70 4.
a) Graficar el aumento de longitud en el eje horizontal y la carga agregada en el eje vertical.
a) Calcular la componente del peso de la losa que actúa paralela al plano inclinado. b) Calcular la fuerza de fricción estática. c) Comparar a) y b). Observar que la losa está a punto de deslizarse. Se desea estabilizarla con anclas dirigidas perpendicularmente al plano inclinado de modo que la losa sea estable. Cada ancla tiene un área de 6.38cm 2 y una resistencia al corte de 362MN/m 2. Hallar el número mínimo de anclas necesario. Las tuercas de las anclas no están apretadas y por lo tanto no afectan la fuerza normal.
Tabla I. Constantes elásticas aproximadas de algunos materiales.
Material Módulo de Young E (GN/m 2 )
Módulo de rigidez
G (GN/m^2 )
Módulo de compresibilidad
B (GN/m^2 )
Límite elástico
F 0 7 4 lím(GN/m^
(^2) )
Resistencia a la tracción F 0 7 4 t (GN/m^
(^2) )
Resistencia a la compresión F 0 7 4 c (GN/m^
(^2) ) Hierro 90 70 100 0.16 0. Acero 200 83 169 0.25 0.520 0. Cobre 110 43 110 0.16 0. Bronce 90 0. Oro 81 29 0. Plata 80 30 0. Aluminio 70 25 75 0.13 0. Hormigón 23 0.002 0. Plomo 16 0. Hueso (tracción) Hueso (comp.)
16 9
Vidrio 65 - 78 26 - 32 50 - 55 0. Latón 90 36 60 0.40 0. Agua 2. Glicerina 4. Mercurio 27 Alcohol etílico 9
