ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL Facultad de Ingeniería Mecánica Mecánica de Materiales
2.2.11. En pruebas de carga estática para alas de avión, como la que se muestra en la figura 1.2, capítulo 1. La carga se aplica al ala en forma distribuida, medinte un "balancín" formado por vigas horizontales distribuidoras de carga, barras verticales de tensión, y "almohadillas" de carga, como se puede observar en la figura. Calcular los esfuerzos en ls barras de tensión, rexpectivamente, si tienen los cortes transversales de la figura y si la carga total aplicada al sistema es P= 9kip.
2.2.17. La estructura de marco de tres miembros en la figura está sometida a una carga horizantal P=500 lb en el pasador C. Los pasadores B y C, D aplican cargas axiales a los miembros BD y CD si los esfuerzos en en los miembros BC y CD son 1200 y -820 psi, respectivamente. ¿Cúales son las áreas transversales respectivas a los dos miebros?
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2.3.3 . Una lámpara sobre una alberca está colgada de un alamabre. Cuando se cuelga la lámpara causa una flecha ( pandeo) de 50 mm en el alambre. Despreciando el peso del alambre y suponiendo que está tenso, pero sin deformación unitaria antes de colgar la lámpara. Determinar la deformación unitaria de extensión en el alambre.
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2.3.11 Una barra AB, de longitud l sin deformar, forma originalmente un ángulo teta en sentido inverso al movimiento de las manecillas del reloj con el eje x. Puede girar libremente en torno a un pivote fijo en A. a) ¿Cuál es la deformación unitaria de extensión de la barra, cuando el extremo B recorre una distancia v en dirección +y hasta el punto B*? Expresar la respuesta en función de v, L y teta. b) Simplificar la respuesta obtenida en la parte a) con una aproximación para desplazamiento pequeños, válida para v<< L.
2.7.3. Para formar una unión que conecte barras rectangulares a la tensión, se usan dos tornillos, como se ve en la figura. Carlular el diametro necesairo de los tornillos, si el esfuerzo cortante promedio para ellos no debe ser mayor de 140 mPa con la carga indicada.
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2.7.7. El alambre superior de un circo está fijo a una columna vertical AC y se mantiene tenso mediante un cable tensor BD, como se muestra en la figura. En C la columna AC se encuentra fija con un perno de 10 mm de longitud a la ménsula detallada en la vista a-a. Clacular el esfuerzo cortante promedio en el tornillo C si la tensión en el alambre superior es 5KN.
2.7.13. Dos almohadillas de hule idénticas se colocan en forma simétrica para transmitir una carga de una barra rectangular a un soporte en forma de c a) Detemrianr el esfeurzo cortante promedio, si P=250 N y sus dimensiones b=50mm, w=80mm y h= 25 mm b)El módulo de elasticidad en cortante del hule es Gr=0,6 mPa.¿Cuál es la deformación unitaria promedio en cortante causada por el esfuerzo cortante en a)? c) con base a la deformación
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unitaria cortante. ¿Cuál es el desplazamiento correspondiente entre la barra rectangular y el soporte en forma de c?
2.8.7. La pluma AC de la figura se encuentra soportada por una barra rectangular de acero, BD, y fija a una ménsula en C por un pasador de acero de alta resistencia. Suponer que el perno en B es suficiente para resistir la carga aplicada y que los componenetes críticos para el diseño de la barra BD y el pasador en C. El factor de seguridad de BD contra falla por fluencia es FS=3.0 y el del pasador C contra falla por cortante último es FS=3.3. a) Determinar el espesor requerido para la barra rectangular BD cuyo ancho es b. b) Calcular el diámetro necesario para el pasador en C.
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2.8.16. Como muestra la figura para ejercer tensión en la barra de bombeo fija en A a un marco oscilante ABC, se usa un cilindro hidráulico en C. Los elementos críticos en este diseño son el diámetro d, de la barra de bombeo, y el diámetro d, del perno en b. Ambos se deben sieñar con un factor de seguridad FS= 3.0, la barra con respecto a la fluencia y el perno en B con respecto a falla por conrtante. Las propiedades de resistencia de la barra y el perno son 340mPa Y 400 mPA . Determinar los diámetros necesarios en la barra y en el perno, con incrementos de 1 mm, si la tensión máxima en la barra de succión es 15 KN.
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