Capítulo IV: Flexión Pura

Ejercicios Resueltos: Mecánica de Materiales - Beer & Jhonston 6 Ed.

- Flexión Pura

Problema 4.1

Si se sabe que el par mostrado en la figura actúa en un plano vertical, determine los esfuerzos en a) el punto A, b) el punto B.

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Problema 4.2

Si se sabe que el momento mostrado actúa en un plano vertical, determine el esfuerzo en a) punto A, b) punto B.

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Problema 4.10

Se aplican dos fuerzas verticales a una viga de la sección transversal mostrada. Determine los esfuerzos máximo de tensión y compresión en la parte BC de la viga.

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Problema 4.11

Se aplican dos fuerzas verticales a una viga de la sección transversal mostrada. Determine los esfuerzos máximo de tensión y compresión en la parte BC de la viga.

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Problema 4.17

La viga mostrada en la figura está hecha de un nailon para el que el esfuerzo permisible es de 24 MPa en tensión y de 30 MPa en compresión. Determine el máximo par M que puede aplicarse a la viga.

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Problema 4.24

Se aplica un momento de 60 N · m a la barra de acero mostrada. a) Suponiendo que el momento se aplica con respecto a eje z como se muestra, determine el esfuerzo máximo y el radio de curvatura de la barra. b) Resuelva el inciso a), suponiendo que el momento se aplica con respecto al eje y. Use E = 200 GPa.

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- Materiales compuestos

Problema 4.47

La viga de concreto reforzado que se observa en la figura se somete a un momento flector positivo de 175 kN m. Puesto que el módulo de elasticidad es de 25 GPa para el concreto y de 200 GPa para el acero, determine a) el esfuerzo en el acero, b) el esfuerzo máximo en el concreto.

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- Flexión en materiales elastoplásticos

Problema 4.67

La barra prismática mostrada es de acero que se supone es elastoplástico con σY = 300 MPa y se somete a un momento M paralelo al eje x. Determine el momento M al cual a) ocurre la cedencia por primera vez, b) el núcleo elástico de la barra es de 4 mm de espesor.

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- Carga axial excéntrica

Problema 4.101

Si se sabe que la magnitud de la fuerza horizontal P es de 8 kN, determine el esfuerzo en a) el punto A, b) el punto B.

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Problema 4.106

Partes de una barra cuadrada de 1/2 × 1/2 in se flexionaron para formar las dos componentes de máquina mostradas. Si se sabe que el esfuerzo permisible es de 15 ksi, determine la carga máxima que se puede aplicar a cada componente.

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Problema 4.108

Se utilizó una operación de fresado para remover una parte de una barra sólida de sección cuadrada. Si se sabe que a = 30 mm, d = 20 mm y σtodos = 60 MPa, determine la magnitud de P de las fuerzas máximas que se pueden aplicar con seguridad en los centros de los extremos de la barra.

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Problema 4.114

Una varilla vertical se fija en el punto A al soporte colgante mostrado. Si se sabe que los esfuerzos permisibles en el soporte son σtodos = +5 ksi y σtodos = –12 ksi, determine la fuerza máxima dirigida hacia abajo y la fuerza máxima dirigida hacia arriba que la varilla puede ejercer.

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Problema 4.117

Se aplica una fuerza vertical P de 20 kips en el punto C situado en el eje de simetría de la sección transversal de una columna corta. Si se sabe que y = 5 in, determine a) el esfuerzo en el punto A, b) el esfuerzo en el punto B, c) la ubicación del eje neutro.

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Problema 4.126

La fuerza axial excéntrica P actúa en el punto D, el cual debe estar a 25 mm debajo de la superficie superior de la barra de acero mostrada. Con P = 60 kN, a) determine la altura d de la barra para el cual el esfuerzo de tensión es máximo en el punto A, b) el esfuerzo correspondiente en A.

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- Carga axial excéntrica

Problema 4.128

Se aplica un momento M a una viga de la sección transversal mostrada en un plano que forma un ángulo 𝛽 con la vertical. Determine el esfuerzo en el a) punto A, b) punto B, c) punto D.

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Problema 4.134

Se aplica un momento M a una viga de la sección transversal mostrada en un plano que forma un ángulo 𝛽 con la vertical. Determine el esfuerzo en el a) punto A, b) punto B, c) punto D.

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Lista de ejercicios resueltos

– Flexión Pura

4.1 https://youtu.be/ynri7n1CKiM
4.2 https://youtu.be/cUpHqstHD4I
4.10 https://youtu.be/H5xaEdYb2g4
4.11 https://youtu.be/KM4nNex-GSA
4.17 https://youtu.be/NcutnkXAlag
4.24 https://youtu.be/DZO8zn5jreU

– Materiales compuestos
4.47 https://youtu.be/aisZdNP0MTI

– Concentradores de esfuerzo

– Flexión en materiales elastoplásticos
4.67 https://youtu.be/cBqPWva213E

– Carga axial excéntrica
4.101 https://youtu.be/m7ZQoZPAngI
4.106 https://youtu.be/LIQ6xVTucxE
4.108 https://youtu.be/3WW6y5tLXDQ
4.114 https://youtu.be/R1CMrybulrc
4.117 https://youtu.be/-B4MuT7svlc
4.126 https://youtu.be/uDGpuXICHYw

– Análisis de flexión aximétrica
4.128 https://youtu.be/51PwjDIQ7iU
4.134 https://youtu.be/QGMyM52Uu8g

-Flexión en elementos curvos

– Problemas de repaso

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