Esfuerzo Normal3 2. Una barra rectangular con seccin transversal de 10 mm por 30 mm est sometida a una fuerza de tensin directa de 20.0 kN. Si la fuerza debe aplicarse varias veces, especifique un acero satisfactorio.3 - 4. Una varilla circular de acero de 3 /8 plg de dimetro soporta un calentador y somete a una carga de tensin esttica de 1850 Ib. Especifique un acero estructural que convenga a la varilla.3 7.Un tirante de alambre para una torre de antena debe ser de aluminio, con un esfuerzo permisible de 12000 psi. Si la carga mxima que se espera en el cable es de 6400 Ib, determine el dimetro del alambre que se requiere.

3 - 9. Se disea una repisa para sostener cajones con una masa total de 1840 kg. Dos varillas, como las que se muestran en la figura, sostendrn la repisa. Suponga que el centro de gravedad de los cajones est en la parte media de la repisa. Especifique el dimetro de las varillas circulares que se requiere para limitar el esfuerzo a 110 MPa.

Deformacin.4 - 2. Determine el alargamiento de una tira de plstico de 0.75 mm de espesor por 12 mm de ancho y 375 mm de longitud cuando se somete a una carga de 90 N y se fabrica de a) vidrio con refuerzo de ABS o b) resina fenlica.

4 -4 En un cajn de existencias de material se encontr una barra metlica que parece estar hecha de aluminio o magnesio. Su seccin transversal es cuadrada de 0.25 plg de lado. Analice dos mtodos con los que se podra determinar de qu material se trata.

4 -13. Un tubo hueco de aluminio 6061-T4, de 40 mm de largo, se usa como espaciador en una mquina y se somete a una fuerza de compresin axial de 18.2 kN. El dimetro externo del tubo es de 56.0 mm y el interno de 48 mm. Calcule la deflexin del tubo y el esfuerzo de compresin resultante.

4 - 19. Un cable elctrico de cobre (C14500, duro) calibre 14 de 10.5 pies de longitud se fija rgidamente en el extremo superior de una viga. El dimetro del cable es de 0.064 plg. Cunto se alargara si una persona que pesa 120 Ib se cuelga del extremo inferior? Cunto se alargara si la persona pesa 200 Ib?

Esfuerzo Cortante y Torsional.5-5. El mecanismo impulsor de un proyector de cine funciona por un motor de 0.08 kW cuyo eje gira a 180 rad/s. Calcule el esfuerzo cortante torsional en su eje de 3.0 mm de dimetro.

5-6. Las aspas de una batidora giran a 42 rad/s y requieren 35 kW de potencia. Calcule el esfuerzo cortante torsional en el eje que las impulsa suponiendo que este hueco, y cuyos dimetros externo e interno son de 40 mm y 25 mm, respectivamente.

5-16 Determine el esfuerzo que se producira en una 1/2 plg en un tubo de acero cedula 40 cuando un plomero aplica una fuerza de 80 Ib en el extremo de una llave de tuercas de 18 plg de largo.

5-19 Una flecha propulsora de hlice en un barco debe transmitir 2500 hp a 75 rpm. Se tiene que fabricar de acero A1SI 1040 WQT 1300. Use un factor de diseo de 6 que se base en la resistencia a la cedencia a cortante. La flecha tiene que ser hueca, con su dimetro interno igual a 0.80 veces su dimetro externo. Determine el dimetro requerido de la flecha.

5-24 Calcule el Angulo de torsin en un tubo de aluminio cuyos dimetros externo e interno son de 80 mm y 60 mm, respectivamente, cuando se somete a un par de torsin de 2250 Nm. El tubo es de 1200 mm de largo.

5-28 Un calibrador de par de torsin se vale del ngulo de torsin de una flecha para medir el par de torsin. La flecha tiene que ser de aleacin de aluminio 6061-T6 y de 150 mm de longitud. Determine el dimetro requerido de la flecha si se desea que experimente un ngulo de torsin de 10.0 grados cuando se aplica un par de torsin de 5.0 N m al calibrador. Para la flecha con este diseo, calcule el esfuerzo cortante torsional y luego calcule el factor de diseo resultante para la misma. Es satisfactorio? Si no lo es, qu hara usted?

5-30. Un tubo de combustible de un avin es de aleacin de titanio. El tubo tiene un dimetro externo de 18 mm y un dimetro interno de 16 mm. Calcule el esfuerzo en el tubo si un tramo de este de 1.65 m se debe torcer en un ngulo de 40 grados durante su instalacin. Determine el factor de diseo con base en la resistencia a la cedencia a cortante del tubo si el tubo es de aleacin Ti-6A I-4V, vieja.

Fuerzas Cortantes y Momento Flector.

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