UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA FACULTAD DE INGENIERÍA MECATRÓNICA MECÁNICA DE SÓLIDOS Taller Examen final 1. La prensa representada se emplea para estampar un pequeño sello en E. Sabiendo que P=250 N, hallar a) la componente vertical de la fuerza ejercida sobre el sello, b) la reacción en A. 2. El brazo ABC está conectado por pasadores a una corredera en B y a una manivela en C. Despreciando los rozamientos, hallar el par M necesario para mantener al sistema en equilibrio cuando θ=0
Prob.1
Prob. 2.
3. Hallar el módulo de las fuerzas de agarre que la tuerca soporta sobre la línea aa cuando a las empuñaduras se aplican, como se muestra, dos fuerzas de 250 N. supóngase que los pasadores A y D deslizan libremente en ranuras talladas en las mandíbulas. 4. El brazo telescópico ABC se emplea para proporcionar una plataforma elevada a trabajadores de la construcción. La masa total de los trabajadores de la construcción. La masa total de los trabajadores y la plataforma es de 200 Kg y el centro de gravedad del conjunto está situado exactamente en la vertical de C. para la posición θ=20 0, hallar a) la fuerza que en B ejerce el cilindro hidráulico BD, b) la fuerza que en A soporta el vehículo portador.
Prob. 3
Prob. 4
5. Para las vigas y las cargas mostradas, a) dibujar los diagramas de fuerza cortante y momento flector, b) hallar los valores absolutos máximos de la fuerza cortante y el momento flector.
6. Dos varillas cilíndricas sólidas AB y BC se encuentran soldadas en B y cargadas como se muestra. Sabiendo que d 1 es 1.25 pulg, y d2 es 0.75 pulg, encuentre el esfuerzo normal en el punto medio de a) la varilla AB, b) la varilla BC. 7. El armazón mostrado consta de cuatro elementos de madera, ABC, DEF, BE y CF. Sabiendo que cada elemento tiene una sección transversal rectangular de 2*4 pulg y que cada pasador tiene un diámetro de 0.5 pulg, halle el valor máximo del esfuerzo normal a) en elemento BE b) en el elemento CF.
Prob. 6
Prob. 7
8. Un par M de magnitud 1500 N-m es aplicado a la manivela de una máquina. Para la posición mostrada, calcule a) la fuerza P requerida para mantener al sistema de la máquina en equilibrio, b) el esfuerzo normal promedio en la biela BC, que tiene sección transversal uniforme de 450 mm 2. 9. Los elementos AB y AC de la armadura mostrada en la figura son barras de sección transversal cuadrada hechas de la misma aleación. Se sabe que una barra cuadrada de 20 mm de lado de la misma aleación se ensayo hasta la fa falla y que se registro una carga última de 120 kN. Si debe lograrse un factor de seguridad de 3.2 para ambas barras, determine las dimensiones requeridas para la sección transversal de a) la barra AB, b) la barra AC.
Prob. 8
Prob. 9
10. Una carga P es soportada como se muestra en la figura, por un pasador de acero que se insertó en un elemento corto de madera que cuelga del techo. La resistencia última de la madera utilizada es de 60 MPa a la tensión y de 7.5 MPa al corte, mientras que la resistencia última del acero es de 150 MPa al corte. Sabiendo que el diámetro del pasador es d=16 mm y que la magnitud de la carga es P=20 kN, encuentre a) el factor de seguridad para el pasador, b) los valores requeridos de b y d si el factor de seguridad del elemento de madera debe ser el mismo que el que se determino en la parte a para el pasador. 11. La varilla ABC es de aluminio para el que E=70 GPa. Sabiendo que P=6 kN y que Q= 42 kN, determine la deflexión de a) el punto A, b) el punto B.
Prob. 10
Prob. 11
12. Los elementos ABC y DEF están unidos con eslabones de acero (E=200 GPa). Cada uno de los eslabones está elaborado con un par de placas de 25*35 mm. Calcule el cambio de longitud de a) el elemento BE, b) el elemento CF. 13. Una fuerza axial centrada de magnitud P=450 kN se aplica al bloque compuesto que se muestra por medio de una placa rígida en los extremos. Sabiendo que h= 10 mm, halle el esfuerzo normal en a) el núcleo de latón, b) las placas de aluminio.
Prob. 12
Prob. 13
14. Las varillas de acero BE y CD tienen, cada una, un diámetro de 5/8´´. (E=29*106 lb/pulg2). Los extremos se encuentran roscados a un paso de 0.1´´. sabiendo que después de ajustarse, la tuerca en B se aprieta una vuelta completa, determine a) la tensión de la varilla CD, la deflexión del punto C del elemento rígido ABC. 15. La coraza de aluminio se encuentra unida completamente al núcleo de latón, y el ensamble se ajusta a una temperatura de 78 0F. considerando sólo las deformaciones axiales, determine el esfuerzo cuando la temperatura alcanza 1080 0F a) en el núcleo de latón, b) en la corza de aluminio.
Prob. 14
Prob. 15
16. Una varilla de dos porciones cilíndricas AB y BC está sujeta en ambos extremos. La porción AB es de latón (E=105 GPa, α= 20.9*10-6/0C) y la porción BC es de aluminio (=72 GPa, α= 23.9*10-6/0C). sabiendo que la varilla está inicialmente sin esforzar, determine a) los esfuerzos normales inducidos en las porciones AB y BC por la elevación de la temperatura de 40 0C, b) la deflexión correspondiente del punto B.
