Resistencia B&J 7Ed – CAP XI: Metodos de Energia – Clases de Mecánica

CLASES DE MECANICA

Ejercicios Resueltos

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Capítulo XI: Métodos de Energía - Energy Methods

Ejercicios Resueltos: Mecánica de Materiales - Beer & Jhonston 7 Ed.

- Energia de deformación

Problema 11.1

11.1 Determine el módulo de resiliencia para cada uno de los siguientes grados de acero estructural:
a) ASTM A709 Grado 50: σY = 50 ksi
b) ASTM A913 Grado 65: σY = 65 ksi
c) ASTM A709 Grado 100: σY = 100 ksi

Problema 11.12

11.12 Se utiliza un solo pasador B de acero de 6 mm de diámetro para conectar la tira de acero DE a dos tiras de aluminio, cada una de 20 mm de ancho y 5 mm de espesor. El módulo de elasticidad es de 200 GPa para el acero y de 70 GPa para el aluminio. Si se sabe que para el pasador en B el esfuerzo cortante permisible es τperm = 85 MPa, determine, para la carga mostrada, la energía de deformación máxima que las tiras ensambladas pueden adquirir.

Problema 11.13

11.13 Las barras AB y BC están hechas de un acero cuya resistencia a la cedencia es σY = 300 MPa y su módulo de elasticidad es E = 200 GPa. Determine la energía de deformación máxima que el ensamble puede adquirir sin que se deforme permanentemente cuando la longitud a de la barra AB es a) 2 m, b) 4 m.

Problema 11.19

11.19 En la armadura mostrada, todos los elementos están hechos del mismo material y tienen el área de sección transversal uniforme indicada. Determine la energía de deformación de la armadura cuando se aplica la carga P.

Problema 11.20

11.20 En la armadura mostrada, todos los elementos están hechos del mismo material y tienen el área de sección transversal uniforme indicada. Determine la energía de deformación de la armadura cuando se aplica la carga P.

Problema 11.25

11.25 Considerando solo el efecto de los esfuerzos normales, determine la energía de deformación de la barra prismática para la carga mostrada.

- Cargas de impacto

Problema 11.46

11.46 El collar D de 15 kg se suelta del reposo en la posición mostrada y lo detiene una placa fija en el extremo C de la barra vertical ABC. Si se sabe que E = 200 GPa para las dos partes de la barra, determine a) la deflexión máxima del extremo C, b) la carga estática equivalente, c) el esfuerzo máximo que ocurre en la barra.

Problema 11.47

11.47 El collar G de 48 kg se suelta del reposo en la posición mostrada y lo detiene la placa BDF fija en la barra de acero CD de 20 mm de diámetro y en las barras de acero AB y EF de 15 mm de diámetro. Si se sabe que para el grado de acero utilizado σperm = 180 MPa y E = 200 GPa, determine la distancia h máxima permisible.

Problema 11.50

11.50 Un tubo de aluminio que tiene la sección transversal mostrada es impactado en su centro por un bloque de 6 kg que se desplaza horizontalmente a una velocidad de 2 m/s. Utilizando E = 70 GPa, determine a) la carga estática equivalente, b) el esfuerzo máximo en la viga, c) la deflexión máxima en el centro C de la viga.

Problema 11.51

11.51 Resuelva el problema 11.50, suponiendo que el tubo ha sido reemplazado por una barra sólida de aluminio con las mismas dimensiones externas que el tubo.

Problema 11.60

11.60 Utilizando el método de trabajo y energía, determine la pendiente en el punto D producida por el momento M0.

Problema 11.61

11.61 Utilizando el método de trabajo y energía, determine la pendiente en el punto D producida por el momento M0.

Problema 11.66

11.66 La barra BC de acero de 20 mm de diámetro está sujeta a la palanca AB y al soporte fijo C. La palanca de acero uniforme es de 10 mm de espesor y 30 mm de peralte. Utilizando el método de trabajo y energía, determine la deflexión en el punto A cuando L = 600 mm. Use E = 200 GPa y G = 77.2 GPa.

- Teorema de Castigliano

Problema 11.77

11.77 Utilizando la información del apéndice D, calcule el trabajo de las cargas cuando se aplican a la viga a) si primero se aplica la carga P, b) si primero se aplica el momento M.

Problema 11.83

11.83 Para la viga prismática, determine la deflexión del punto D.

Problema 11.84

11.84 Para la viga prismática, determine la deflexión del punto D.

Problema 11.91

11.91 Para la viga y carga mostradas, determine la deflexión del punto B. Use E = 29 × 10^6 psi.

Problema 11.92

11.92 Para la viga y carga mostradas, determine la deflexión del punto A. Use E = 29 × 10^6 psi.

Problema 11.93

11.93 Para la viga y carga mostradas, determine la deflexión en el punto B. Use E = 200 GPa.

Problema 11.94

11.94 Para la viga y carga mostradas, determine la deflexión en el punto B. Use E = 200 GPa.

Problema 11.95

11.95 Para la viga y carga mostradas, determine la pendiente en el extremo A. Use E = 200 GPa.

Problema 11.101

11.101 Cada elemento de la armadura mostrada es de acero y tiene el área de sección transversal mostrada. Utilice E = 29 × 10^6 psi para determinar la deflexión indicada.

Deflexión vertical de la unión C.

Problema 11.102

11.102 Cada elemento de la armadura mostrada es de acero y tiene el área de sección transversal mostrada. Utilice E = 29 × 10^6 psi para determinar la deflexión indicada.

Deflexión horizontal de la unión C.

Problema 11.103

11.103 Cada elemento de la armadura mostrada es de cero y tiene un área de sección transversal de 500 mm^2. Utilice E = 200 GPa para determinar la deflexión indicada.

Deflexión vertical de la unión B.

Problema 11.104

11.104 Cada elemento de la armadura mostrada es de cero y tiene un área de sección transversal de 500 mm^2. Utilice E = 200 GPa para determinar la deflexión indicada.

Deflexión horizontal de la unión B.

- Problemas de repaso

Problema 11.126

11.126 El collarín D se suelta del reposo en la posición mostrada y una pequeña placa fija en el extremo C de la barra vertical ABC lo detiene. Determine la masa del collarín para la cual el esfuerzo normal máximo en la parte BC es de 125 MPa.

Problema 11.131

11.131 Para la barra prismática mostrada, determine la pendiente en el punto D.

Lista de ejercicios resueltos

– Energia de deformación
11.1 https://youtu.be/g8AkooZGeQs
11.12 https://youtu.be/NK0zUtVG86A
11.13 https://youtu.be/-AnQ1xZTgnU
11.19 https://youtu.be/Ky7OImxTT3s
11.20 https://youtu.be/7hcdDcvbs8w
11.25 https://youtu.be/XdAdOHwQ2GA

-Cargas de impacto
11.46 https://youtu.be/ZH9vs7tLwks
11.47 https://youtu.be/V60gPSua5s4
11.50 https://youtu.be/0a5GIwrDUgE
11.51 https://youtu.be/a16w7xnbhxA
11.60 https://youtu.be/VM7ugEJDte8
11.61 https://youtu.be/XooXn7a6B1U
11.66 https://youtu.be/XBn1lOb6aCk

– Teorema de Castigliano
11.77 https://youtu.be/NMni-5qKbSs
11.83 https://youtu.be/FNZotPA_ioM
11.84 https://youtu.be/zQP4zCyNfnc
11.91 https://youtu.be/lNdSUnQXIhk
11.92 https://youtu.be/5Rg_0GeXWr8
11.93 https://youtu.be/UUQsiSnZJEs
11.94 https://youtu.be/4mjZMlK4fMk
11.95 https://youtu.be/TY4grSrt1BU
11.101 https://youtu.be/Jy47tDy0_6A
11.102 https://youtu.be/kW5muvJW2M0
11.103 https://youtu.be/enxgDcHpW7Q
11.104 https://youtu.be/GH6ig4V9TkE
11.126 https://youtu.be/nTpXLgc6iB0

Mecánica de Materiales - Beer & Jhonston 7 Ed.

Mecánica de Materiales - Beer & Jhonston 6 Ed.

Mecánica de Materiales - Hibbeler 8 Ed.

Mecánica vectorial para ingenieros. Beer, Johnston, Mazurek & Eisenberg. 9 Ed.

Mecánica vectorial para ingenieros. Beer, Johnston, Mazurek & Eisenberg. 10 Ed.

Mecánica vectorial para ingenieros. Beer, Johnston, Mazurek & Eisenberg. 11 Ed.

Ing. Mecánica ESTATICA - Hibbeler 14ta Ed

Mecánica para ingeniería ESTATICA - Bedford & Fowler. 5 Ed.

Eng. Mechanics ESTATICS - Pytel & Kiusalaas 3ra Ed

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