Cuando una masa de 500gr cuelga de un resorte, este se alarga 3cm. ¿Cuál es la constante elástica?

...

[pic 86]

[pic 87]

[pic 88]

Esfuerzo=172MPa

F=esfuerzo x Área

F= = 63640N o 63.64kN[pic 89]

Modulo de corte

16. Una fuerza de corte de 40,000N se aplica a la parte superior de un cubo cuyo lado mide 30 cm. ¿Cuál es el esfuerzo cortante en este caso?

[pic 90]

Tensión = =[pic 91][pic 92]

17. si el cubo del problema 13.16 es de cobre, ¿Cuál será el desplazamiento lateral de la superficie superior del cubo?

ϙ= = [pic 93][pic 94][pic 95]

ϙ=1.05x[pic 96]

ϙ= d=lϙ = (0.30m) (1.05x) [pic 97][pic 98]

d= 3.15ϻm

18. una fuerza de corte de 26, 000 N se distribuye de manera uniforme sobre la sección transversal de un alfiler de 1.3 cm de diámetro. ¿Cuál es el esfuerzo cortante?

Área= [pic 99]

A= =1.33x[pic 100][pic 101]

Tensión = =[pic 102][pic 103]

19. una varilla de aluminio cuyo diámetro es de 20mm sobresale 4.0cm de la pared. El extremo de la varilla está sujeto a una fuerza de corte de 48, 000N. Calcule la flexión hacia abajo.

Área= [pic 104]

A= =3.14x l= 4cm=0.04m F=48000N[pic 105][pic 106]

d= [pic 107]

d=[pic 108]

d= 2.58x[pic 109]

20. una varilla de acero sobresale 1.0 in por encima del piso y tiene 0.5in de diámetro. La fuerza de corte F aplicada es de 6000lb y el modulo de corte es de 11.6x. ¿Cuáles son los valores del esfuerzo cortante y la flexión horizontal? [pic 110]

Área= l=1.0 in F=6000lb[pic 111]

A= =0.196 [pic 112][pic 113]

Tensión = = [pic 114][pic 115]

d= [pic 116]

d=[pic 117]

d= 1.02x o 3.048x m[pic 118][pic 119]

21. una carga de 1500kg está sostenida por un extremo de una viga de aluminio de 5m, como se aprecia en la figura 13.10. El área de la sección transversal de la viga es de 26 y el modulo de corte es 23, 000 MPa. ¿Cuáles son el esfuerzo cortante y la flexión hacia abajo de la viga?[pic 120]

[pic 121]

A=26 = 2.6x [pic 122][pic 123][pic 124]

S= 23.7xPa[pic 125]

l= 5m

Solución

Tensión = =[pic 126][pic 127]

ϙ= = [pic 128][pic 129][pic 130]

ϙ=2.39x[pic 131]

ϙ= d=lϙ = (5.0m) (2.39x) [pic 132][pic 133]

d=1.19mm

22. una placa de acero de 0.5 in de espesor tiene una resistencia limite de corte de 50,000 lb/. ¿Qué fuerza se tendrá que aplicar para hacer un orificio de ¼ in que atraviese toda la placa? [pic 134]

Área= [pic 135]

A= =0.0491[pic 136][pic 137]

Tensión = [pic 138]

F= ( 0.0491 =2455lb [pic 139][pic 140]

Elasticidad de volumen;

Modulo volumétrico

23. una presión de se aplica a un bloque cuyo volumen es 0.500. Si el volumen disminuye en 0.004, ¿Cuál es el modulo volumétrico?, ¿Cuál es la compresibilidad?[pic 141][pic 142][pic 143]

[pic 144]

B= o 37500 MPa[pic 145]

=[pic 146][pic 147]

24. el modulo volumétrico para un determinado tipo de aceite es de . ¿Cuánta presión se requiere para que su volumen disminuya de acuerdo con un factor de 1.2 por ciento?[pic 148]

=-1.2% =-0.012[pic 149]

-P=B ([pic 150][pic 151]

-P= (-0.012)[pic 152]

P=[pic 153]

25. Una esfera de latón macizo (B=35000MPa) cuyo volumen es 0.8 se deja caer en el océano hasta una profundidad en la cual la presión hidrostática es 20MPa mayor que en la superficie. ¿Qué cambio se registrara en el volumen de la esfera?[pic 154]

ΔV= [pic 155][pic 156]

ΔV=[pic 157]

ΔV= [pic 158]

26. un fluido en particular se comprime 0.40 por ciento bajo una presión de 6MPa. ¿Cuál es la compresibilidad de ese fluido?

=0.04% =0.0004[pic 159]

= k=6.67[pic 160][pic 161][pic 162]

27. ¿Cuál es decremento fraccional del volumen del agua cuando está sometida a una presión de 15MPa?

= =[pic 163][pic 164][pic 165][pic 166]

= o -0.00714[pic 167][pic 168]

28. un alambre de acero de 10m y 2.5mm de diámetro se estira una distancia de 0.56mm cuando se coloca cierta carga en su extremo. ¿Cuál es la masa de esa carga?

Área= [pic 169]

A= = F=mg [pic 170][pic 171]

Y= = [pic 172][pic 173]

m==[pic 174][pic 175]

m=5.81kg

29. Una fuerza de corte de 3000N se aplica en la superficie superior de un cubo de cobre cuyo lado mide 40mm.