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SFUERZO DE TORSION Y CORTE, Ejercicios de Física

El contenido es sobre esfuerzo de corte y de torsión, ejercicios básicos

Tipo: Ejercicios

2024/2025

Subido el 14/06/2025

jav-473
jav-473 🇧🇴

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bg1
g9.81
m
s2
9. Una carga P se aplica a una varilla de acero soportada por una
placa de aluminio en la que se ha perforado un barreno de 12 mm de
diámetro, como se muestra en la Figura 9. Si se sabe que el
esfuerzo cortante no debe exceder 180 MPa en la varilla de acero y
70 MPa en la placa de aluminio, determine la máxima carga P que
puede aplicarse a la varilla.
Datos
d12 mm
τAC 180 MPa
τAL 70 MPa
Solución
Para el acero:
τAC
P
A1
P
τAC πd
(
(
10 mm
)
)
=
P67.858 kN
Para el aluminio:
τAL
P
A2
P
τAL π
(
(
40 mm
)
)
(
(
8mm
)
)
=
P70.372 kN
Pmax 67.86 kN
13. El eje horizontal AD está sujeto a una base fija en D y se le
aplican los pares mostrados. Un agujero de 44 mm de diámetro se
ha perforado en la porción CD del eje. Si se sabe que el eje
completo está hecho de acero para el que G = 77 GPa, determine el
ángulo de torsión en el extremo A
Datos
G77 GPa
Solución
1. Reacciones:
ΣM 0
-
-
MR2000 250 0
MR
2250 N m
2. Momentos Internos:
Tramo 1: 0 < x < 0.6:
ΣM10
+
-M12250 0
M1
2250 N m
Tramo 2: 0.6 < x < 0.8:
ΣM20
+
-M22250 0
M2
2250 N m
Tramo 3: 0 < x < 3:
ΣM30
-
+
-M32250 2000 0
M3
250 N m
3. Angulo de Rotación:
UNIV. JAVIER PAOLO QUISPE AVIZA
AUXILIAR FIS102-GA y GC
pf2

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¡Descarga SFUERZO DE TORSION Y CORTE y más Ejercicios en PDF de Física solo en Docsity!

g ≔9.81 ―

m

s

2

9. Una carga P se aplica a una varilla de acero soportada por una

placa de aluminio en la que se ha perforado un barreno de 12 mm de

diámetro, como se muestra en la Figura 9. Si se sabe que el

esfuerzo cortante no debe exceder 180 MPa en la varilla de acero y

70 MPa en la placa de aluminio, determine la máxima carga P que

puede aplicarse a la varilla.

Datos

d ≔ 12 mm

τ ≔ AC

180 MPa

τ ≔ AL

70 MPa

Solución

Para el acero:

τ = AC

P

A

→ P ≔τ ⋅ ⋅ ⋅ AC

π d

10 mm

→ P =67.858 kN

Para el aluminio:

τ = AL

P

A

→ P ≔τ ⋅ ⋅ ⋅ AL

π

40 mm

8 mm

→ P =70.372 kN

∴ P ≔

max

67.86 kN

13. El eje horizontal AD está sujeto a una base fija en D y se le

aplican los pares mostrados. Un agujero de 44 mm de diámetro se

ha perforado en la porción CD del eje. Si se sabe que el eje

completo está hecho de acero para el que G = 77 GPa, determine el

ángulo de torsión en el extremo A

Datos

G ≔ 77 GPa

Solución

  1. Reacciones:

ΣM = 0 → M - - =

R

2000 250 0 → M ≔

R

2250 N ⋅m

  1. Momentos Internos:

Tramo 1: 0 < x < 0.6:

ΣM =

1

0 → - M + =

1

2250 0 → M ≔

1

2250 N ⋅m

Tramo 2 : 0.6 < x < 0.8:

ΣM =

2

0 → - M + =

2

2250 0 → M ≔

2

2250 N ⋅m

Tramo 3 : 0 < x < 3:

ΣM =

3

0 → - M + - =

3

2250 2000 0 → M ≔

3

250 N ⋅m

  1. Angulo de Rotación:

UNIV. JAVIER PAOLO QUISPE AVIZA

AUXILIAR FIS102-GA y GC

ΣM=

3

0 - M + - =

3

2250 2000 0 M ≔

3

250 N ⋅m

  1. Angulo de Rotación:

ϕ = ――

M ⋅L

G ⋅J

; J = ⋅

π

d

4

ϕ ≔ 1

M ⋅

1

0.6 m

G ⋅ ⋅

π

60 mm

4 ( ( 44 mm

4 ⎞ ⎠

→ ϕ = 1

0.0194 rad

ϕ ≔ 2

M ⋅

2

0.2 m

G ⋅― ⋅

π

60 mm

4

→ ϕ = 2

0.0046 rad

ϕ ≔ 3

M ⋅

3

0.4 m

G ⋅― ⋅

π

30 mm

4

→ ϕ = 3

0.0163 rad

ϕ ≔ϕ + + 1

ϕ 2

ϕ 3

→ ∴ ϕ =0.04031 rad

UNIV. JAVIER PAOLO QUISPE AVIZA

AUXILIAR FIS102-GA y GC