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Elasticidad, Ley de Hooke, Diagrama de esfuerzos y deformaciones, Esfuerzo normal y tangencialDescripción completa
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULT FACULTAD AD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA CIVIL FÍSICA II – Ciclo Académico 201!II
PRÁCTICA DOMICILIARIA Nº 01 TEMA: Elasticidad y Propiedades Mecáicas de los C!erpos Si el el lím límit itee elá elást stic ico o de de un un cab cable de ac acero ero es es de de 2.4 2.40x 0x10 10 8 Pa y su área transversal es de 3.0 cm 2. Calcule la aceleración máxima acia arriba !ue "uede darse a un elevador de 1200 #$ sostenido "or el cable sin !ue el es%uer&o exceda un tercio del límite elástico. 2 2. 'n alamb alambre re de de ace acero ro de de 4.00 4.00 m de lar$o lar$o tien tienee un área área tran transv sveersal de 0.0( 0.0(0 0 m ) y un límite "ro"orcional 1.
i$ual a 0.001* veces su módulo de +oun$ , 20 ×1010 Pa -. l es%uer&o de rotura tiene un valor valor i$ual a 0.00*( veces su módulo de +oun$. l alambre está su/eto "or arriba y cuel$a verticalmente. a- u "eso "uede col$arse del alambre sin exceder el límite "ro"orcional ,elástico- b- Cuánto se estira el alambre con esta car$a c- u "eso máximo máximo "uede "uede so"ortar so"ortar 3. 'n alam alambre bre de de latón latón deb debee resist resistir ir una %uer& %uer&aa de tensi tensión ón de de 3(0 3(0 sin rom" rom"ers erse. e. 5eter 5etermi mine ne el diám diámetr etro o míni mínimo mo !ue debe tener dico alambre. 4. 'n ala alamb mbre re de de cobr cobree de 10 10 m de lon lon$i $itu tud d y un alam alambr bree de ace acero ro de de ( m de lon lon$i $itu tud) d) cada cada uno uno de sec secci ción ón 2 transversal de *2)( mm se su/etan "or los extremos y se someten a una tensión de *0 #$%. 5eterminar) la ener$ía "otencial "otencial elástica del sistema. (. 6alla 6allarr la lon$ lon$it itud ud !ue !ue tendr tendráá un alam alambr bree de "lom "lomo !ue !ue col$a col$ado do ver verti tica calm lmen ente te)) comie comienc ncee a rom rom"ers "ersee "or su "ro"io "eso. "eso. 7 δPb 0)2 x 10 8 9m2: ρPb 11)3 x 10 3 #$9m3;. *.
'n mec mecan anism ismo o elev elevad ador or de de alta alta ra"ide ra"ide&& sosti sostien enee una una masa masa de 800 #$ #$ con con un cabl cablee de acero acero de de 2( m de lar$o lar$o y 4 cm de área de sección transversal. a- 5eterminar la elon$ación del cable: b- n !u medida adicional aumenta la lon$itud del cable si la masa ex"erimenta una aceleración ascendente a ra&ón de 3.0 m9s 2: c- Cuál es la masa máxima !ue se "uede acelerar acia arriba a 3.0 m9s 2 sin !ue el es%uer&o del cable exceda el limite elástico del mismo) !ue es de 2.2<10 8 Pa 'n /ue$ /ue$o o de %eria %eria consi consiste ste en en "e!u "e!ue> e>os os avio avione ness unido unidoss a varillas varillas de acero acero de 1( m de lon$ lon$itu itud d y área área transve transversa rsall 2 de 8 cm . Su"oniendo !ue cada avión con dos "ersonas en l "esa 1?00 en total) calcular cuánto de estira la varilla cuando está en@ a- re"oso) b- movimiento con una ra"ide& an$ular máxima de 8 r"m. 7Ai$. B 01;. 5etermine el el de des"la&amiento ve vertical y del nudo de la armadura mostrada en la Ai$. B 02. ótese !ue la Dnica car$a !ue actDa sobre la armadura es una car$a vertical A en el nudo . Su"on$a !ue ambos miembros de la armadura tienen i$ual módulo elástico y sección transversal E. Se cuel cuel$a $a una una vi$a vi$a de de 8 met metros ros de de lon lon$i $itud tud de de ( 400 de dos dos cable cabless de la mism mismaa lon$it lon$itud ud y secci sección ón)) uno uno de aluminio situado a un metro de uno de sus extremos y otro de acero. El sus"enderla) ambos cables se estiran lo mismo. "a# Calcular la tensión !ue so"orta cada uno. (b) Calcular la distancia entre los cables. Sabiendo !ue los módulos de +oun$@ del acero es@ 200 FPE y del aluminio es =0 FPa. 5os resort resortes es so"orta so"ortan n una barra uni%or uni%orme me E de "eso G1(0. G1(0. l l i&!ui i&!uierd erdo o tien tienee una cons constante tante elástica elástica # 1 4)2 #9m y lon$itud natural H 1 100mm. Has corres"ondientes "ara el resorte a la dereca son # 2 1)2#9m y H 2 80mm. Ha distancia entre los resortes es H 400mm y el resorte de la dereca está sus"endido de un so"orte !ue está a una distancia 1(mm "or deba/o del "unto de so"orte del resorte a la i&!uierda. E !u distancia x del resorte a la i&!uierda debe colocarse una car$a A 20 "ara !ue la barra !uede en "osición ori&ontal 7Ai$. 03;. 'na barra barra omo$ omo$nea nea E ,de 1000 #$ #$ de masa- "end "endee de de dos dos cables cables EC y 5) cada cada uno de los cuales cuales tiene tiene un un 2 área transversal de 400 mm ) como se observa en la %i$ura. 5etermine la ma$nitud P) así como la ubicación de la %uer&a adicional máxima !ue se "uede a"licar a la barra. Hos es%uer&os en los cables EC y 5 tienen un límite de 100 IPa y (0 IPa) res"ectivamen res"ectivamente. te. 7Ai$. B 04;. ncontrar ncontrar el el aume aumento nto en la densi densidad dad del a$ua a ** "ies deba/o deba/o de la su"er%i su"er%icie cie de un la$o) la$o) si la "resió "resión n aume aumenta nta en una atmós%era "or cada 33 "ies de "ro%undidad. l módulo volumtrico del a$ua es alrededor de 2 x 10 4 atm. y su densidad normal de *2)( lib9"ie 3. ,'sando 1 lib de a$ua) encontrar su disminución en volumen) su nuevo volumen y densidad y lue$o el incremento inc remento de densidad-. Ha distors distorsió ión n de las las "lacas "lacas de la corte& corte&aa terrest terrestre re es un e/e e/em" m"lo lo de de de%o de%orm rmaci ación ón en en $ran $ran escala. escala. Ciert Ciertaa roca 10 es"eci%ica de la corte&a tiene un modulo de corte de 1.(x10 Pa. 5eterminar el es%uer&o de corte !ue se "roduce cuando una ca"a de 10 Jm de esta roca ex"erimenta un movimiento cortante a lo lar$o de una distancia de (.0 m. 2
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Fi)$ N* 01
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