Lista 4
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Lista 4
ENG01140 - Resistência dos Materiais A ENG01201 - Mecânica Estrutural I Prof. Luis Alberto Segovia González Departamento de Engenharia Civil - Escola de Engenharia - 3o andar - Sala 308 B Desenhos: Rubens Renato Abreu Lista No 4: Tensões e deformações 1. O prisma mostrado na figura foi retirado do interior de um elemento estrutural submetido a forças externas. Calcular as deformações específicas longitudinais nas direções X, Y e Z. Considerar para o material do prisma o módulo de elasticidade longitudinal igual a 105 MPa e o coeficiente de Poisson igual a 0,25. z 5 MPa ε X = −1, 25 ×10−5 4 MPa εY = −3,75 ×10−5 6 MPa 6 MPa ε Z = −2,50 ×10−5 y 4 MPa 5 MPa x 2. Considerando que os blocos A e B impedem a deformação do prisma na direção Y, como mostra a figura, calcular a deformação específica longitudinal na direção X e a variação do comprimento na direção Z. Considerar para o material do prisma o módulo de elasticidade longitudinal igual a 104 MPa e o coeficiente de Poisson igual a 0,2. 30 kN z y 32 kN 30 kN A 2 cm y B x z 4 cm x 30 kN ε X = −408 ×10−5 ∆lZ = 0,00564 cm B A 4 cm 30 kN 32 kN B A 32 kN y 32 kN 3. Considerando que o bloco mostrado na figura está submetido a forças em suas faces, determinar qual deve ser o valor da força P para que não exista deformação na direção Z. Considerar para o material do bloco o módulo de elasticidade longitudinal igual a 2×105 kgf/cm2 e o coeficiente de Poisson igual a 0,2. 1t z y P 3t 4 cm 3t 10 cm 5 cm 1t x P = 10 t P 1 4. O prisma mostrado na figura está submetido a esforços em suas faces. Calcular o valor do coeficiente de Poisson ν, sabendo que o alongamento na direção X é 0,2 mm. Considerar para o material do prisma o módulo de elasticidade longitudinal igual a 104 MPa. 480 kN z y 120 kN 30 kN ν = 0, 25 5 cm 30 kN 120 kN 8 cm 12 cm 480 kN x 5. O elemento cúbico mostrado na figura foi retirado do interior de uma peça submetida a forças externas. Determinar o material de que é constituída a peça, sabendo que a deformação específica longitudinal na direção X é 2×10-5. Considerar para o material do elemento cúbico o coeficiente de Poisson igual a 0,3. y σy σX σY σZ σz σx σx σz σy z Dados 10 MPa 0 20 MPa Aço Material E (MPa) x Alumínio 7×104 Aço 2×105 Bronze 1×105 6. Considerando que os blocos A e B impedem a deformação do prisma na direção Y, como mostra a figura, calcular a tensão na direção Y e as variações de comprimento nas direções X e Z, se após a sua montagem entre os blocos A e B o prisma sofre um acréscimo de temperatura igual a 50°C. Considerar para o material do prisma o módulo de elasticidade longitudinal igual a 2×105 MPa, o coeficiente de Poisson igual a 0,35 e o coeficiente de dilatação térmica igual a 0,00005 oC-1. z 30 cm 20 cm 10 cm y A B σ Y = −500 MPa ∆l X = 0,06750 cm ∆lZ = 0,03375 cm 2 7. Uma barra de aço de 1,3 cm de diâmetro e 20,0 cm de comprimento, se alonga 0,022 cm quando está submetida a uma força de tração de 29,5 kN. Sabendo que a barra se comporta dentro dos limites elásticos, calcular o módulo de elasticidade longitudinal do aço. φ = 1,3 cm 29.5 kN 29.5 kN E = 20200 kN / cm2 20 cm 8. Um cilindro de 5,0 cm de diâmetro e 90,0 cm de comprimento está submetido a uma força de tração de 120 kN. Uma parte deste cilindro, de comprimento L1, é de aço (E1=200000 MPa) e a outra parte, de comprimento L2, é de alumínio (E2=70000 Mpa). Determinar os comprimentos L1 e L2 de tal forma que os dois materiais apresentem o mesmo alongamento, e calcular o alongamento total do cilindro. 120 kN 120 kN L1 L2 90 cm L1 = 66,67 cm L2 = 23,33 cm ∆l = 0,04 cm 3