Mecanica de Materiales - 7ma.Ed_James

capítulo 2 Problemas 209
P 1
P 2
P 3
H
H
2.7.6 La armadura ABC que se muestra en la figura está sometida
a una carga horizontal P en el nodo B. Las dos barras
son idénticas con un área de su sección transversal A y módulo
de elasticidad E.
(a) Determine la energía de deformación U de la armadura
si el ángulo b = 60°.
(b) Determine el desplazamiento horizontal d b del nodo B
igualando la energía de deformación de la armadura con el
trabajo realizado por la carga.
H
B
P
Prob. 2.7.3
2.7.4 La barra ABC que se muestra en la figura está cargada
por una fuerza P que actúa en el extremo C y por una fuerza
Q que actúa en el punto medio B. La barra tiene una rigidez
axial constante EA.
(a) Determine la energía de deformación U 1 de la barra
cuando sólo actúa la fuerza P (Q = 0).
(b) Determine la energía de deformación U 2 cuando sólo
actúa la carga Q (P = 0).
(c) Determine la energía de deformación U 3 cuando las
fuerzas P y Q actúan simultáneamente sobre la barra.
A B C
L
L
—
—
2
2
Prob. 2.7.4
2.7.5 Determine la energía de deformación por unidad de
volumen (unidades de psi) y la energía de deformación por
unidad de peso (unidades de in) que se pueden almacenar en
cada uno de los materiales que se presentan en la tabla siguiente,
suponiendo que el material se esfuerza hasta el límite
proporcional.
Q
P
Prob. 2.7.6
A
b
L
2.7.7 La armadura ABC que se muestra en la figura soporta
una carga horizontal P 1 = 300 lb y una carga vertical P 2 = 900
lb. Las dos barras tienen un área de su sección transversal A =
2.4 in 2 y están hechas de acero con E = 30 × 10 6 psi.
(a) Determine la energía de deformación U 1 de la armadura
cuando sólo actúa la carga P 1 (P 2 = 0).
(b) Determine la energía de deformación U 2 cuando sólo
actúa la carga P 2 (P 1 = 0).
(c) Determine la energía de deformación U 3 cuando las
dos cargas actúan simultáneamente.
A
b
C
DATOS PARA EL PROBLEMA 2.7.5
Peso
específico
Material (lb/in 3 )
Módulo de
elasticidad
(ksi)
Límite de
proporcionalidad
(psi)
C
30°
B
P 1 = 300 lb
Acero dulce 0.284 30,000 36,000
Acero para
herramientas 0.284 30,000 75,000
Aluminio 0.0984 10,500 60,000
Caucho (suave) 0.0405 0.300 300
Prob. 2.7.7
60 in
P 2 = 900 lb