EJEMPLOS: 1.- De acuerdo al pedestal diseñado para resistir cargas, calcule el esfuerzo en la parte superior del pedestal para una carga de 27,500 lb. La línea de acción de la carga que se aplica está centrada en el eje y la carga se aplica a través de una placa gruesa que distribuye la fuerza en toda la sección transversal. DATOS: Carga aplicada
FORMULAS:
1.5 plg
OPERACIONES:
RESULTADO: El esfuerzo en la parte superior del pedestal es de:
2. - Se tienen 2 varillas circulares que soportan una pieza de fundición la cual pesa 11.2 KN. Si cada varilla 12 mm de diámetro y ambas comparten por igual la carga, calcule el esfuerzo sobre cada varilla. DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
RESULTADO: El esfuerzo ejercido sobre cada varilla es de:
1.7. – La lámpara de 80 kg esta soportada por dos barras AB y BX como como se muestra en la figura. Si AB tiene un diámetro de 10 mm y BC tiene tiene un diámetro de 8 mm, determine el esfuerzo normal promedio en cada barra. DATOS:
FORMULAS:
,
,
OPERACIONES:
RESULTADO: Los esfuerzos normales promedio ejercidos sobre “AB” y “BC” son de
y
respectivamente.
1.8.- La pieza fundida mostrada en la figura está hecha de acero con peso específico de 490 lb/pie³. Determine el esfuerzo de compresión promedio que actúa en los puntos “A” y “B”.
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
RESULTADO: El esfuerzo de compresión ejercido sobre los puntos “A” y “B” es de:
1.9.- El miembro “ AC AC” mostrado en la figura está sometido a una fuerza vertical de 3 kN. Determine la posición “x” de esta fuerza de modo el esfuerzo de compresión promedio en el soporte liso “C” sea igual al esfuerzo de tensión promedio en el tirante “ AB AB”. El tirante tiene un área en se sección transversal de 400 mm² y el área de contacto en C es de 650 mm².
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
RESULTADO: La posición de “x” es de como se requiere.
. También, nótese que
, tal
1.- Se utiliza una perforadora fija como en la figura. Calcular el esfuerzo cortante del material y se aplica una fuerza de 1250 lb a través de la perforadora si se tiene un espesor de material de 0.040 in.
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
RESULTADO: El esfuerzo cortante ejercido sobre el área indicada es de
1.- La fuerza del eslabón de la unión del perno de acuerdo a la figura es de 3550 N. Si el perno tiene un diámetro de 10 mm, calcular el esfuerzo cortante en el perno.
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
RESULTADO: El esfuerzo cortante del perno es de
1.- Se muestra una cuñ cu ña insertada transmite sobre una flecha y un engrane transmite un par torsor de 1500 lb/in de flecha al engrane. Calcular el esfuerzo cortante de la cuñ cu ña cuando esta tiene dos dimensiones de la siguiente manera: Longitud = 0.75 in, con una altura de 0.25 in considerando que el diámetro del eje es de 1.25 in.
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
RESULTADO: El esfuerzo cortante de la cuñ cu ña es de
1.- La barra en la figura tiene una sección transversal cuadrada de 40 mm. Si se aplica una fuerza axial de 800 N a lo largo del eje del centroide del área transversal de la barra, determine el esfuerzo normal promedio y el esfuerzo cortante promedio que actual sobre el material a lo largo (a) del plano “a -a” y (b) del plan “b-b”.
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES: a)
, No No ha hay esfu esfuer erz zo co cortan rtante te porq porqu ue no no hay hay fue fuerza rza co cortan rtante te (
b)
)
RESULTADO: . El esfuerzo cortante en a) El esfuerzo normal ejercido en “a -a” es la misma sección es porque no hay fuerza cortante. b) El esfuerzo normal ejercido en “b -b” es
ejercido en la misma sección es
. El esfuerzo cortante .
2.- El puntal de madera mostrado en la figura está suspendido de una barra de acero de diámetro de 10 mm, que esta empotrada a la pared. Si el puntal soporta una carga vertical de 5 kN, calcule el esfuerzo cortante promedio en la barra en la pared y a lo largo de los dos planos sombreados del puntal, uno de los cuales esta indicado como “abcd”.
Barra:
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
Puntal:
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
RESULTADOS: El esfuerzo cortante promedio en la barra es
.
El esfuerzo cortante promedio en cada área sombreada del puntal es .
3.- El miembro en la figura está sometido a una fuerza de compresión de 600 lb. Determine el esfuerzo de compresión promedio a lo largo de las aéreas lisas de contacto definidas por “AB” y “BC”, y el esfuerzo cortante promedio a lo largo la rgo del plano horizontal definido por “EDB”.
Esfuerzo promedio:
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES: Sección “AB”:
Sección “BC”:
Esfuerzo cortante promedio:
DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
RESULTADOS: Los esfuerzos normales promedios que actúan sobre “AB” y “BC” son y respectivamente. El esfuerzo cortante promedio que se ejerce sobre “EDB” es
.
1.- Un tubo cuadrado de acero transmite una fuerza de compresión axial de 3000 lb. Calcule el esfuerzo de compresión en el tubo y el esfuerzo de apoyo entre las superficies de contacto considerando que el peso de una pila de concreto es de 338 lb.
Esfuerzo de compresión: DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
Esfuerzo de apoyo: DATOS:
FORMULAS:
OPERACIONES:
RESPUESTAS: El esfuerzo normal ejercido en el tubo es de esfuerzo de apoyo entre las superficies es de
