LISTA 01 - IFSC Campus Joinville

Lista 01 – Mecânica dos Sólidos
Nome:
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Data: ___________Curso: CST Mecatrônica
Módulo: 3ª Fase
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Conceito
Esta lista irá compor até 30% da nota da avaliação P1.
Instruções: Leia atentamente todas as questões. Resolva as questões, cada qual, em uma folha separada. Apresente todos os
cálculos, deduções, e considerações de maneira organizada e compreensível. Os cálculos podem ser feitos a lápis. A resolução
da lista deve ser feita de maneira individual.
1. Uma chapa deve ser furada por punção, exercendo-se no
perfurador uma tensão de compressão de 420 MPa. Na chapa,
a tensão de ruptura ao corte é de 315 MPa;
a. Calcular a espessura máxima da chapa para fazer um furo
de 75 mm de diâmetro;
b. Calcular o menor diâmetro que pode ter o furo, se a
espessura da chapa é de 6mm.
2. Determine as tensões nos pinos localizados em A e B com diâmetros d= 8 mm e a tensão na
barra BC para o conjunto abaixo:
3. Um tubo circular de alumínio de comprimento L=500 mm é carregado em compressão por
forças P. Os diâmetros externo e interno têm 60 mm e 50 mm, respectivamente. Um medidor
de deformação é colocado na superfície externa da barra para medir deformações normais
na direção longitudinal.
a) Se a deformação medida é ε = 540x10-6, qual é o encurtamento δ da barra?
b) Se a tensão de compressão na barra deve ser de 40 MPa, qual deveria ser a carga P?
4. Determine a máxima força F que pode ser aplicada
na estrutura se as áreas das seções transversais das
barras são A = 5000 mm² e a tensão admissível de
tração é σadm t = 14 kgf/mm² e a tensão admissível
de compressão é σadm c = 10,5 kgf/mm².
5. O conjunto abaixo consiste de um tubo de alumínio AB tendo uma área de 400 mm². Uma
haste de aço de diâmetro 10mm é conectada ao tubo AB por uma arruela e uma porca em B.
Se uma força de 80 kN é aplicada na haste, determine o deslocamento da extremidade C.
Tome Eaço = 200 GPa e Eal = 70 GPa.
6. O conjunto ao lado consiste de duas
barras rígidas originalmente horizontais.
Elas são suportadas por duas barras de
área 25 mm2 e E = 200 GPa. Se uma
força vertical de 50 kN é aplicada na
barra AB, determine o deslocamento
em C, B e E.
7. Foi realizado um ensaio de tração em um corpo de prova de plástico Nylon com 50 mm de
largura e 10 mm de espessura. Foi marcado um comprimento útil de 100 mm no corpo de
prova antes da aplicação da carga. Na parte elástica da curva tensão-deformação específica
e uma carga aplicada P = 27 kN, o alongamento no comprimento útil foi medido como 0,6
mm e a contração da largura da barra foi medida como 0,1 mm. Determine:
a. O módulo de elasticidade longitudinal E;
b. O coeficiente de Poisson.
c. O módulo de elasticidade transversal G.
8. Os blocos de borracha de 16x22x25mm mostrados
na figura são usados em um dispositivo de
cisalhamento com formato “duplo U” a fim de isolar a
vibração de um equipamento de seus apoios. Uma
carga aplicada P=285N faz com que a parte superior
tenha um deslocamento de 5 mm para baixo.
Determine o módulo de elasticidade transversal G
dos blocos de borracha.
9. Uma carga de 8,9 kN é aplicada a uma placa de aço com 6mm de espessura, conforme
ilustrado. A placa de aço é suportada por um pino de aço com 10mm de diâmetro em uma
conexão sujeita ao cisalhamento simples em A e por um pino de aço com 10mm de diâmetro
sujeito ao cisalhamento duplo em B. A resistência última ao cisalhamento dos pinos de aço é
280 MPa e a resistência última de compressão (emagamento) da placa de aço é 530 MPa.
Determine:
a. O coeficiente de segurança para os pinos A e B em relação à resistência última ao
cisalhamento.
b. O coeficiente de segurança em relação à resistência última à compressão
(esmagamento) para a placa de aço no pino B.
10. Calcule o diâmetro do pino para trabalhar com segurança, no conjunto abaixo. O material do pino deve
ter tensão de escoamento ao cisalhamento valendo 600 N/mm². Usar 1,5 como coeficiente de
segurança.