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1 TRAÇÃO / COMPRESSÃO 1-) A barra de aço SAE-1020 representada na figura abaixo, deverá der submetida a uma força de tração de 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 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.

2 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 ) 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 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

3 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 ) 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 ) 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.

4 12-) A barra (1) da figura é de aço, possui A 1 =400 mm 2 (área da secção transversal), e o seu comprimento é L 1 =800 mm. Determinar para a barra (1): a-) carga axial atuante (F 1 ) 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.

5 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 N. Adotar coeficiente de segurança S=12 e aço com 621, MPa. tr 5

6 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

7 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.

8 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: barra; a-) a carga estática que pode ser aplicada, com segurança, na extremidade livre da 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.

9 4-) Pretende-se dimensionar o cabo de uma chave fixa, a fim de obter um Momento Fletor máximo de 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 ) Na figura abaixo, o cabo da morsa tem 220 mm de comprimento e é feito de aço SAE 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.

10 7-) Calcular o lado a da secção da viga representada abaixo, para que a mesma suporte com segurança um carregamento estático de N. Dados: material SAE-1070, L1=80 mm; L2=120 mm e L=200 mm.

11 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 L D D F Mt

12 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

13 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= 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)

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