1PROBLEMARIO II DEL CURSO DE RESISTENCIA DE LOS MATERIALES 1 CÁTEDRA: RESISTENCIA DE LOS MATERIALES. ELABORADO POR: ING. FRANCISCO RODRIGUEZ LEZAMA [email protected] RESISTENCIA DE LOS MATERIALES I. E.S.I.M.E. AZC. PROF: ING. LEZAMA 2 Problemas Propuestos 83,8MPa 6) Calcule el ángulo de torsión del extremo libre con respecto 1) Calcule el esfuerzo cortante torsional que se produce en una al extremo fijo de la barra de acero que se ilustra en la flecha circular sólida de 20 mm de diámetro cuando se figura. somete a un par de torsión de 280 N.m. 1200 mm 178 MPa 400 mm 2) Calcule el esfuerzo cortante torsional que se produce en una flecha hueca circular de 35 mm de diámetro externo y 25 T= 200 N mm mm de diámetro interno, cuando se somete a un par de torsión de 560 N.m. 3) Calcule el esfuerzo cortante torsional que se produce en una 40 mm 20 mm flecha circular sólida de 1,25 in de diámetro cuando se 7) Para el eje sólido de acero mostrado en la figura (G=77 somete a un par de torsión de 1550 lb.in. GPa), determine el ángulo de giro en A. Resuelva la parte 4042 psi a, suponiendo que el eje de acero es hueco con un diámetro 4) El mecanismo impulsor de un proyector de cine funciona un exterior de 30 mm y un diámetro interior de 20 mm. motor de 0,08kW cuyo eje gira a 180 rad/s. Calcule el esfuerzo cortante torsional en su eje de 3 mm de diámetro. 1,8 m 83,8MPa T= 250 N m 5) La flecha motriz de una fresadora transmite 15 hp a una velocidad de 240 rpm. Calcule el esfuerzo cortante torsional en la flecha si es sólida y de 1,44 in de diámetro. ¿Sería A segura la flecha si el par de torsión se aplica con golpe y si 30 mm está hecha de acero AISI 4140 OQT 1300?. RESISTENCIA DE LOS MATERIALES I. E.S.I.M.E. AZC. PROF: ING. LEZAMA . 3 8) El barco en A ha comenzado a perforar un pozo petrolero en el suelo oceánico a una profundidad de 5000 ft. Sabiendo que la parte superior de la tubería de acero para perforación de 8 in. De diámetro (G=11.2 x 106 psi) gira dos revoluciones completas antes de que la barrena en B empiece a operar, encuentre el esfuerzo cortante máximo causado en la tubería por la torsión. 11) Los pares de torsión mostrados en la figura son ejercidos en las poleas B, C y D. Sabiendo que todo el eje es de acero (G=27 GPa), halle el ángulo de giro entre a) C y B, b) Dy B. 9) Calcule el diámetro máximo permisible de una varilla de acero de 3 m de largo (G=77 GPa) si la varilla ha de torcerse 30° sin excederse un esfuerzo cortante de 80 MPa. 10) Los pares mostrados en la figura se ejercen sobre las poleas A y B. Sabiendo que los ejes son sólidos y de aluminio (G=77 GPa), determine el ángulo de giro entre a) A y B, b) Ay C. RESISTENCIA DE LOS MATERIALES I. E.S.I.M.E. AZC. PROF: ING. LEZAMA 4 12) La varilla sólida de latón AB (G=39 GPa), está unida a la 14) El diseño del sistema de engrane y eje que se muestra en varillia sólida de aluminio BC (G=27 GPa). Encuentre el la figura requiere que se empleen ejes de acero del mismo ángulo de giro a) en B, b) en A. diámetro tanto para AB como para CD. Se requiere además que max 60MPa y que el ángulo D en el cual gira el extremo D del eje CD no exceda 1.5°. Sabiendo que G = 77 GPa, halle el diámetro requerido de los ejes. 13) Dos ejes sólidos de acero (G=77 GPa) están conectados por los engranes que muestra la figura. Sabiendo que el radio de engrane B es rB = 20 mm, determine el ángulo que gira el extremo A cuando TA = 75 N.m. RESISTENCIA DE LOS MATERIALES I. E.S.I.M.E. AZC. PROF: ING. LEZAMA