LISTA DE EXERCÍCIOS RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS 2

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1 LISTA DE EXERCÍCIOS RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS 2 I) TRANSFORMAÇÃO DE TENSÕES 1) Uma única força horizontal P de intensidade de 670N é aplicada à extremidade D da alavanca ABD. Sabendo que a parte AB da alavanca tem um diâmetro de 30mm, determine: (a) as tensões normal e de cisalhamento em um elemento localizado no ponto H e tendo lados paralelos aos eixos x e y; (b) os planos principais e as tensões principais no ponto H. 2) Para os estados de tensão mostrados nas figuras, determine as tensões normal e de cisalhamento que atuam na face oblíqua do elemento sombreado; os planos principais e as tensões principais; os planos de tensão máxima de cisalhamento com as respectivas tensões atuantes.

2 3) Para o estado plano de tensão mostrado, determine (a) os planos principais e as tensões principais; (b) as componentes de tensão que atuam no elemento obtido pela rotação do elemento dado no sentido anti-horário de 30. 4) O estado plano de tensão mostrado ocorre em um componente de máquina feito de aço com E =210MPa. Usando o critério da energia de distorção máxima, determine se ocorre escoamento quando (a) xy =42MPa; (b) xy =84MPa e (c) xy =98MPa. Para: 14ksi = 98MPa; 24ksi = 168MPa. 5) O estado de tensão mostrado é o esperado em uma base de ferro fundido. Sabendo que para o tipo de ferro fundido utilizado UT =160MPa e UC =320MPa e usando o critério de Mohr, determine se ocorrerá a ruptura do componente.

3 LISTA COMPLEMENTAR DE EXERCÍCIOS 1) O tubo de aço AB tem 102mm de diâmetro externo e uma espessura de parede de 6mm. Sabendo que o braço CD está rigidamente fixado ao tubo, determine as tensões principais e a tensão de cisalhamento máxima no ponto H. 2) O tubo de aço AB tem 102mm de diâmetro externo e uma espessura de parede de 6mm. Sabendo que o braço CD está rigidamente fixado ao tubo, determine as tensões principais e a tensão de cisalhamento máxima no ponto K. 3) Para estado de tensão dado, determine as tensões normal e de cisalhamento depois que o elemento mostrado sofreu uma rotação de (a) 25º no sentido horário, (b) 10º no sentido anti-horário. 4) O estado plano de tensão mostrado ocorre em um componente de máquina feito de um aço com σ E =325MPa. Usando o critério da energia de distorção máxima, determine se ocorre o escoamento quando (a) σ 0 =200MPa, (b)σ 0 =240MPa, (c) σ 0 =280MPa.

4 5) O estado plano de tensão mostrado é o que se espera que ocorra em uma peça fundida de alumínio. Sabendo que para a liga de alumínio utilizada σ UT =70MPa e σ UC =310MPa e usando o critério de Mohr, determine se ocorre a ruptura do componente. 6) Uma força vertical de 1,8kN é aplicada em D a uma polia ligada a um eixo maciço AB com diâmetro de 25mm. Determine as tensões principais e a tensão de cisalhamento máxima no ponto H localizado na superfície superior do eixo conforme mostra a figura. 400lb = 1,8kN 7) As fibras de um componente de madeira formam um ângulo de 15º com a vertical. Para o estado de tensão mostrado, determine (a) a tensão de cisalhamento no plano da tensão, paralela às fibras da madeira, (b) a tensão normal perpendicular às fibras da madeira.

5 8) Um mecânico utiliza uma chave para soltar um parafuso em E. Sabendo que o mecânico aplica uma força vertical de 100N em A, determine as tensões principais e a tensão de cisalhamento máxima no ponto H localizado, como mostra a figura, na superfície superior do eixo com diâmetro de 19mm. 24lb = 100N 9) Espera-se que ocorra estado plano de tensão, conforme é mostrado na figura, em uma base de máquina feita em ferro fundido. Sabendo que para o tipo de ferro fundido utilizado σ UT =160MPa e σ UC =320MPa e usando o critério de Mohr, determine se ocorrerá ruptura da componente. 9kips = 40kN. 10)Resolver o problema anterior considerando que a força de 40kN aplicada no ponto D está direcionada para baixo. 11)Duas placas de aço de seção transversal uniforme de 10mm x 80mm são soldadas conforme mostra a figura. Sabendo que são aplicadas forças centradas de 100kN às placas soldadas e que β=25º, determine (a) a tensão de cisalhamento no plano das tensões paralela à solda, (b) a tensão normal perpendicular à solda.

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