Mecanica de Materiales - 7ma.Ed_James

capítulo 2 Problemas 195
A 1
L 1
Elementos
de esfuerzo
R A
A
B
L 2
2.4.12 Una barra rígida con peso W = 800 N cuelga de tres
alambres verticales igualmente espaciados (longitud L = 150
mm, espaciamiento a = 50 mm): dos alambres son de acero y
uno de aluminio. Los alambres también soportan una carga P
que actúa sobre la barra. El diámetro de los alambres de acero
es d s = 2 mm y el diámetro del alambre de aluminio es d a =
4 mm. Suponga E s = 210 GPa y E a = 70 GPa.
(a) ¿Qué carga P perm se puede soportar en el punto medio
de la barra (x = a) si el esfuerzo permisible en los alambres
de acero es 220 MPa y en el alambre de aluminio es 80 MPa?
[Consulte la parte (a) de la figura.]
(b) ¿Cuál es el valor de P perm si la carga se ubica en x =
a/2? [Consulte la parte (a) de la figura.]
(c) Repita el inciso (b) si el segundo y el tercer alambre
se cambian como se muestra en la parte (b) de la figura.
A 2
C
R C
Prob. 2.4.10
2.4.11 Una barra bimetálica (o barra compuesta) con sección
transversal cuadrada y dimensiones 2b × 2b está construida
de dos metales diferentes que tienen módulos de elasticidad
E 1 y E 2 (consulte la figura). Las dimensiones de las secciones
transversales de las dos partes de la barra son iguales. La barra
se comprime por fuerzas P que actúan a través de placas extremas
rígidas. La línea de acción de las cargas tiene una excentricidad
e con una magnitud tal que cada parte de la barra se
somete a un esfuerzo de compresión de manera uniforme.
(a) Determine las fuerzas axiales P 1 y P 2 en las dos partes
de la barra.
(b) Determine la excentricidad e de las cargas.
(c) Determine la razón s 1 /s 2 de los esfuerzos en las dos
partes de la barra.
L
a a
S A S
x
P
(a)
Barra rígida
con peso W
a
a
L
S S A
P
e
E 1
E 2
Prob. 2.4.12
2b
b
b
b
b
e
P
x
P
(b)
Barra rígida
con peso W
Prob. 2.4.11