Exercícios sobre Tração e Compressão

Universidade Federal Fluminense - Profª Regina Helena F. de Souza
EXERCÍCIOS SOBRE TRAÇÃO E COMPRESSÃO
Profª Regina Souza
1) Uma força axial de 40 kN é aplicada a um bloco de madeira de pequena altura apoiado
em uma base de concreto que repousa sobre o solo. Determine:
a) a máxima tensão normal na base de concreto;
b) as dimensões da base de concreto para que a tensão no solo seja de 145 kPa.
2) Sabendo-se que a carga de ruptura do cabo BD é de 100 kN, determine o coeficiente de
segurança do cabo para o carregamento indicado.
3) Uma força P é aplicada a uma barra de aço que foi imersa em um bloco de concreto.
Determine o menor valor do comprimento L para o qual possa se desenvolver toda a
capacidade admissível de tensão normal da barra. Expresse o resultado em função do
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diâmetro d da barra, da tensão admissível do aço e da tensão média admissível de aderência
entre o concreto e o aço.
4) Determine a deformação da barra de aço da figura sob a ação das cargas indicadas.
Dados: E = 200 GPa.
5) A barra rígida BDE é suspensa por duas hastes AB e CD. A haste AB é de alumínio
(E = 70 GPa) com área de seção transversal de 500 mm2; a haste CD é de aço (E= 200 GPa)
com área de seção transversal de 600 mm2. Para a força de 30 kN, determine:
a) o deslocamento de B;
b) o deslocamento de D;
c) o deslocamento de E.
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6) Duas barras prismáticas, rigidamente ligadas entre si, suportam a carga axial de 45 kN.
A barra superior é de aço, tem comprimento de 10 m e seção transversal de 65 cm2 de área.
A barra inferior é de latão com comprimento de 6m e A = 52 cm2. Determine as tensões
normais máximas em cada material.
Dados: aço: γ = 78 kN/m3 ; E = 210 GPa
latão: γ = 83 kN /m3 ; E = 90 GPa
7) Uma barra de comprimento L e área de seção transversal A1 e módulo de elasticidade
E1 foi colocada dentro de um tubo de mesmo comprimento L, área A2 e módulo de
elasticidade E2. Qual a deformação da barra e do tubo, quando uma força P é aplicada por
meio de uma placa rígida ?
8) Um tubo vertical de aço, cheio de concreto, tem diâmetro externo igual a 90 cm e
interno igual a 87 cm. Para o aço, a tensão de ruptura é 240 MPa e o coeficiente de
segurança 2,25; para o concreto, a tensão de ruptura é 15 MPa e o coeficiente de segurança
2,5. Pede-se a carga máxima de compressão que pode ser aplicada ao conjunto.
Dados: E aço = 210 GPa; E concreto = 18 GPa.
9) Um bloco de 250 mm de comprimento e seção transversal de 40 x 46 mm deve suportar
uma força P de compressão centrada. O bloco é de bronze e o módulo de elasticidade E =
98 GPa. Determine o maior valor de P de modo que a tensão normal não exceda a 124 MPa
e que o encurtamento do bloco seja no máximo 0,12 % do comprimento original.
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10) Uma barra de alumínio de 25 cm de comprimento e seção transversal quadrada, de
lado igual a 5 cm, está submetida a uma força axial de tração. Experimentalmente
determinou-se a deformação longitudinal ε = 0,001. Sabendo-se que ν = 0,33, qual o
volume final da barra ?
11) Um círculo de diâmetro d = 230 mm é desenhado em uma placa de alumínio sem
tensões, de espessura t = 20 mm. Aplicam-se, então, forças que atuam no plano da placa,
causando as tensões normais σ x = 84 MPa e τ z = 140 MPa. Adotando-se ν = 1/3 e
E = 70 GPa, determine as variações que ocorrem:
a) no comprimento do diâmetro AB;
b) no comprimento do diâmetro CD;
c) na espessura da placa;
d) no volume da placa.
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