LISTA DE EXERCÍCIOS – RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS 2

LISTA DE EXERCÍCIOS – RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS 2
I)
TRANSFORMAÇÃO DE TENSÕES
1) Uma única força horizontal P de intensidade de 670N é aplicada à extremidade
D da alavanca ABD. Sabendo que a parte AB da alavanca tem um diâmetro de
30mm, determine: (a) as tensões normal e de cisalhamento em um elemento
localizado no ponto H e tendo lados paralelos aos eixos x e y; (b) os planos
principais e as tensões principais no ponto H.
2) Para os estados de tensão mostrados nas figuras, determine as tensões normal
e de cisalhamento que atuam na face oblíqua do elemento sombreado; os
planos principais e as tensões principais; os planos de tensão máxima de
cisalhamento com as respectivas tensões atuantes.
3) Para o estado plano de tensão mostrado, determine (a) os planos principais e as
tensões principais; (b) as componentes de tensão que atuam no elemento obtido
pela rotação do elemento dado no sentido anti-horário de 30.
4) O estado plano de tensão mostrado ocorre em um componente de máquina feito
de aço com E=210MPa. Usando o critério da energia de distorção máxima,
determine se ocorre escoamento quando (a) xy=42MPa; (b) xy=84MPa e (c)
xy=98MPa.
Para:
14ksi = 98MPa;
24ksi = 168MPa.
5) O estado de tensão mostrado é o esperado em uma base de ferro fundido.
Sabendo que para o tipo de ferro fundido utilizado UT=160MPa e UC=320MPa
e usando o critério de Mohr, determine se ocorrerá a ruptura do componente.
LISTA COMPLEMENTAR DE EXERCÍCIOS
1) O tubo de aço AB tem 102mm de diâmetro externo e uma espessura de parede
de 6mm. Sabendo que o braço CD está rigidamente fixado ao tubo, determine
as tensões principais e a tensão de cisalhamento máxima no ponto H.
2) O tubo de aço AB tem 102mm de diâmetro externo e uma espessura de parede
de 6mm. Sabendo que o braço CD está rigidamente fixado ao tubo, determine
as tensões principais e a tensão de cisalhamento máxima no ponto K.
3) Para estado de tensão dado, determine as tensões normal e de cisalhamento
depois que o elemento mostrado sofreu uma rotação de (a) 25º no sentido
horário, (b) 10º no sentido anti-horário.
4) O estado plano de tensão mostrado ocorre em um componente de máquina feito
de um aço com σE=325MPa. Usando o critério da energia de distorção máxima,
determine se ocorre o escoamento quando (a) σ 0=200MPa, (b)σ0=240MPa, (c)
σ0=280MPa.
5) O estado plano de tensão mostrado é o que se espera que ocorra em uma peça
fundida de alumínio. Sabendo que para a liga de alumínio utilizada σUT=70MPa e
σUC=310MPa e usando o critério de Mohr, determine se ocorre a ruptura do
componente.
6) Uma força vertical de 1,8kN é aplicada em D a uma polia ligada a um eixo
maciço AB com diâmetro de 25mm. Determine as tensões principais e a tensão
de cisalhamento máxima no ponto H localizado na superfície superior do eixo
conforme mostra a figura.
Considerar:
1in = 2,5cm;
400lb = 1,8kN
7) As fibras de um componente de madeira formam um ângulo de 15º com a
vertical. Para o estado de tensão mostrado, determine (a) a tensão de
cisalhamento no plano da tensão, paralela às fibras da madeira, (b) a tensão
normal perpendicular às fibras da madeira.
8) Um mecânico utiliza uma chave para soltar um parafuso em E. Sabendo que o
mecânico aplica uma força vertical de 100N em A, determine as tensões
principais e a tensão de cisalhamento máxima no ponto H localizado, como
mostra a figura, na superfície superior do eixo com diâmetro de 19mm.
Considerar:
1in = 2,5cm;
24lb = 100N
9) Espera-se que ocorra estado plano de tensão, conforme é mostrado na figura,
em uma base de máquina feita em ferro fundido. Sabendo que para o tipo de
ferro fundido utilizado σUT=160MPa e σUC=320MPa e usando o critério de Mohr,
determine se ocorrerá ruptura da componente.
Considerar:
1in = 2,5cm;
9kips = 40kN.
10)Resolver o problema anterior considerando que a força de 40kN aplicada no
ponto D está direcionada para baixo.
11)Duas placas de aço de seção transversal uniforme de 10mm x 80mm são
soldadas conforme mostra a figura. Sabendo que são aplicadas forças centradas
de 100kN às placas soldadas e que β=25º, determine (a) a tensão de
cisalhamento no plano das tensões paralela à solda, (b) a tensão normal
perpendicular à solda.