1-) A barra de aço SAE-1020 representada na figura abaixo, deverá

TRAÇÃO / COMPRESSÃO
1-) A barra de aço SAE-1020 representada na figura abaixo, deverá der submetida a uma
força de tração de 20000 N. Sabe-se que a tensão admissível do aço em questão é de
100 MPa. Calcular o diâmetro necessário da barra para que a mesma suporte o
carregamento descrito.
2-) Calcular o alongamento total (  ) da barra de aço mostrada abaixo, sabendo-se que o
carregamento é de 20 kN, o comprimento (L) da barra é de 200 cm e o diâmetro (D) é de
16 mm.
3-) Considerando que a barra abaixo seja de secção circular e fabricada com aço SAE-1020,
determinar o diâmetro que deve ter para suportar, com segurança, um esforço (F) estático
de 50000 N.
4-) Admitindo a figura do exercício anterior, sendo o diâmetro da barra de 50 mm e o
material SAE-2330, determinar a carga que pode ser aplicada com segurança na barra.
Adotar coeficiente de segurança S=5.
5-) A peça ilustrada abaixo é constituída por três diâmetros diferentes, sendo a parte (1) com
Ø35 mm, a parte (2) com Ø22 mm e a parte (3) com Ø40 mm. Calcular a carga “F”,
alternada, que pode ser aplicada com segurança à peça. Considerar que a mesma é
fabricada em aço SAE-1050.
6-) Pretende-se aplicar uma carga intermitente de 22 kN em uma barra de aço SAE-1070 de
secção quadrada. A barra tem 3,8 m de comprimento e deve suportar com segurança este
esforço. Determinar
a-) o lado “a” da secção
b-) a deformação (alongamento) total “  ” da barra
c-) a deformação unitária axial “  AXIAL ”
d-) a deformação unitária transversal “  TRANSV ”
7-) A peça mostrada abaixo é constituída de uma parte mais grossa que tem diâmetro de
30 mm e outra mais fina de 20 mm de diâmetro. O material empregado é um aço Níquel
SAE-2330. Pede-se calcular:
a-) a carga “F”, intermitente, que pode ser aplicada com segurança à peça;
b-) o alongamento “  ” na parte (1)
c-) o alongamento “  ” na parte (2)
d-) o alongamento total “  ” da peça
8-) Analisando a figura, determinar o lado “b” da secção da haste que deverá suportar com
segurança, uma carga intermitente de compressão de 5000 N. O material da haste é o aço
SAE-1040.
9-) Calcular o encurtamento dos pés da mesa da figura. O material é aço.
10-) Escolher a corrente destinada a resistir uma carga intermitente “F” de 10 kN. Material
aço SAE-1040.
11-) Determinar o diâmetro do cabo (1) da construção representada na figura. O material da
barra é um aço com  tr  220MPa , e o coeficiente de segurança indicado para o caso é
S=2.
12-) A barra (1) da figura é de aço, possui A1=400 mm2 (área da secção transversal), e o seu
comprimento é L1=800 mm. Determinar para a barra (1):
a-) carga axial atuante (F1)
b-) tensão normal atuante(  t )
c-) o alongamento total (  )
d-) a deformação unitária axial (  AXIAL )
e-) a deformação unitária transversal (  TRANSV )
13-) Dimensionar a secção transversal da barra (1) da construção representada na figura.
A barra possuirá secção transversal quadrada de lado (a).
O material da barra é aço com  tr  280MPa . Utilizar coeficiente de segurança S=2.
CISALHAMENTO / COMPRESSÃO SUPERFICIAL
1-) Determinar o diâmetro do rebite de aço SAE-1015 que deve suportar com segurança, a
cisalhamento, uma força cortante de 10 kN (carga intermitente).
2-) Determinar a força alternada que pode ser aplicada na montagem abaixo, para que o
rebite de diâmetro 10 mm fabricado com aço SAE-1015 resista com segurança.
3-) No sistema de articulação representado abaixo, determinar o diâmetro do pino de aço
que deve suportar, com segurança, ao cisalhamento gerado por uma carga de 10000 N .
Adotar coeficiente de segurança S=12 e aço com  tr  621,5MPa .
4-) Determinar a Tensão de Cisalhamento que atua no plano hachurado da figura.
5-) O conjunto representado na figura é formado por:
(1) parafuso sextavado M12 (material SAE-1020)
(2) garfo com haste de espessura 6 mm
(3) porca M12
(4) chapa de aço SAE-1020 com espessura de 8 mm
Supor que não haja rosca no parafuso nas regiões de cisalhamento e esmagamento.
A carga “F” estática que atua no conjunto é de 6 kN.
Determinar:
a-) Tensão de Cisalhamento no parafuso
b-) Pressão de contato na chapa intermediária
c-) Pressão de contato nas hastes do garfo
6-) Projetar a junta rebitada para que suporte uma carga de 125 kN aplicada conforme a
figura. A junta deverá conter 5 rebites de aço. A espessura da chapa é de 8 mm.
Adotar:  c  225MPa e  c  105MPa .
FLEXÃO PURA
1-) Uma barra de aço SAE-1020 engastada numa das extremidades, deverá suportar com
segurança uma carga estática de 5000 N conforme mostra a figura. Determinar:
a-) o diâmetro da barra, sabendo-se que o seu comprimento é de 0,5 m;
b-) a deflexão máxima da barra.
2-) A barra da figura abaixo é de aço SAE-1020, tem 40 mm de diâmetro e 1 m de
comprimento. Determinar:
a-) a carga estática que pode ser aplicada, com segurança, na extremidade livre da
barra;
b-) a deflexão máxima.
3-) Calcular a máxima força que pode ser aplicada no cabo da chave fixa de boca da figura
abaixo. Assumir: material SAE-8620 e carga brusca (choque). Calcular também a deflexão
máxima do cabo.
4-) Pretende-se dimensionar o cabo de uma chave fixa, a fim de obter um Momento Fletor
máximo de 50000 N.mm, aplicando-se uma força brusca de 200 N na extremidade.
Determinar:
a-) o comprimento do cabo
b-) a dimensão “h” do cabo, sabendo-se que a dimensão “b” é de 8,5 mm
Adotar: material SAE-3130.
5-) Na figura abaixo, o cabo da morsa tem 220 mm de comprimento e é feito de aço
SAE-1030. Determinar o diâmetro (D) do cabo, sabendo-se que a força alternada a ser
aplicada na extremidade é de 200 N.
6-) Calcular a Tensão de Flexão atuante e a deflexão máxima na montagem abaixo.
Dados: P=8000 N; L=400 mm, De=80 mm e Di=52 mm.
7-) Calcular o lado “a” da secção da viga representada abaixo, para que a mesma suporte
com segurança um carregamento estático de 35000 N. Dados: material SAE-1070,
L1=80 mm; L2=120 mm e L=200 mm.
TORÇÃO
1-) Na figura abaixo, a secção quadrada da chave está sujeita a uma torção. Considerando
que a força (F) aplicada no cabo seja de 100 N e o comprimento (L) de 20 cm, determinar o
lado (a) da secção. Material SAE-1040 e carga brusca.
2-) O cabo da chave representada na figura, deverá suportar com segurança um
carregamento brusco (F) de 400 N. Determinar o diâmetro (D) do cabo que tem 100 mm de
comprimento. Material SAE-3140.
L
D
D
F
Mt
3-) O sistema de transmissão abaixo, deve transmitir uma potência de 14,7 kW a 500 rpm. O
eixo deste sistema é fabricado de aço SAE-1040 e está sujeito a variações bruscas de
carregamento. Determinar:
a-) o diâmetro do eixo
b-) o ângulo de torção do eixo (Adotar comprimento de 250 mm)
4-) Determinar o ângulo de torção (em rad) e a distorção do eixo da figura abaixo.
Dados: D=46,5 mm; L=930 mm; N=7,35 kW; n=100 rpm e material aço.
5-) Uma barra de aço possui diâmetro D=30 mm, gira a 600 rpm, movida por uma Força
Tangencial Ft=18 kN.
Determinar:
a-) Momento torçor
b-) Potência
6-) O eixo de aço representado na figura, possui diâmetro D=40 mm, comprimento
L=900 mm, gira a 600 rpm e é movida por um Torque Mt= 200000 N.mm.
Determinar:
a-) a Força Tangencial (Ft)
b-) a Potência (N)
c-) a Tensão de Torção atuante
d-)o ângulo de torção ( em graus)
e-) a distorção (em rad)