Ondas y TermodinámicaCiclo 2016-I Problemas Esfuerzo y deformación de tensión y compresión Pregunta 01 Una varilla de acero de 2.0 m de longitud tiene un área transversal de 0.30 cm2 . La varilla se cuelga por un extremo de una estructura de soporte y, después, un torno de 550 kg se cuelga del extremo inferior de la varilla. Determine el esfuerzo, la deformación y el alargamiento de la varilla. (considere g = 9.81 m/s2 ) Pregunta 02 Un bíceps relajado requiere una fuerza de 25.0 N para alargarse 3.0 cm; el mismo músculo sometido a máxima tensión requiere de una fuerza de 500 N para el mismo alargamiento. Calcule el módulo de Young para el tejido muscular en ambas condiciones, si lo consideramos como un cilindro uniforme de 0.200 m de longitud y sección transversal de 50.0 cm2 . Pregunta 03 Dos varillas redondas, una de acero y la otra de cobre, se unen por los extremos. Cada una tiene 0.750 m de longitud y 1.50 cm de diámetro. La combinación se somete a una tensión con magnitud de 4000 N. Para cada varilla, determine: a) la deformación y b) el alargamiento. Pregunta 04 Esfuerzo en una cuerda de alpinista. Una cuerda de nylon se alarga 1.10 m sometida al peso de una alpinista de 65.0 kg. Si la cuerda tiene 45.0 m de longitud y 7.0 mm de diámetro, ¿qué módulo de Young tiene el material? (considere g = 9.81 m/s2 ). Pregunta 05 Un juego de feria (ver Figura) consiste en pequeños aviones unidos a varillas de acero de 15.0 m de longitud y área transversal de 8.00 cm2. a) ¿Cuánto se estira la varilla cuando el juego está en reposo? (Suponga que cada avión con dos personas en él pesa 1900 Newton en total.) b) En movimiento, el juego tiene una rapidez angular máxima de 8.0 rev/min. ¿Cuánto 1 16 × 108 Pa (cerca de 1.0 × 109 Pa.45 cm3 . la profundidad del agua es de 10.03 × 103 kg/m3 .se estira la varilla entonces? Esfuerzo y deformación de volumen Pregunta 01 Un prensa hidráulica contiene 0.2.15 × 103 atm). su densidad es de 1. ¿Qué módulo de volumen tiene el material? ¿Y qué compresibilidad tiene? Pregunta 03 En el abismo Challenger de la Fosa de las Marianas. ¿cuánto cambiará su volumen? (La presión atmosférica normal es del orden de 1. Calcule la disminución de volumen del aceite cuando se somete a un aumento de presión ∆p = 1. El módulo de volumen del aceite es B = 5.9 km y la presión es de 1.0 × 105 Pa.) b) ¿Qué densidad tiene el agua de mar a esta profundidad? (En la superficie. Pregunta 02 Una muestra de aceite con un volumen inicial de 600 cm3 se somete a un aumento de presión de 3.25 m3 (250 L) de aceite.) Pregunta 04 2 .6 × 106 Pa. a) Si se lleva un metro cúbico de agua de la superficie a esa profundidad. Suponga que k para el agua de mar es igual al valor para el agua dulce de la tabla 11. y el volumen disminuye 0.6 × 107 Pa. 030 s.0 cm2 ? (Esto corresponde aproximadamente al área transversal de la tibia. o espinilla.4 × 1010 Pa.) b) Estime la altura máxima desde la que puede saltar un hombre de 70 kg sin fracturarse la tibia. y que el esfuerzo se distribuye igualmente entre las dos piernas. 3 . El módulo de Young de los huesos es cerca de 1. a) ¿Qué fuerza máxima puede aplicarse a un hueso con área transversal mínima de 3.Esfuerzo en la espinilla. La resistencia a la compresión de nuestros huesos es importante en la vida diaria. en su punto más angosto. Suponga que el lapso entre que la persona toca el piso y que se detiene es de 0.0% antes de romperse. Los huesos sólo pueden sufrir un cambio de longitud del 1.