TRAÇÃO / COMPRESSÃO 1-) A barra de aço SAE-1020 representada na figura abaixo, deverá der submetida a uma força de tração de 20000 N. Sabe-se que a tensão admissível do aço em questão é de 100 MPa. Calcular o diâmetro necessário da barra para que a mesma suporte o carregamento descrito.

2-) Calcular o alongamento total ( ) da barra de aço mostrada abaixo, sabendo-se que o carregamento é de 20 kN, o comprimento (L) da barra é de 200 cm e o diâmetro (D) é de 16 mm.

3-) Considerando que a barra abaixo seja de secção circular e fabricada com aço SAE-1020, determinar o diâmetro que deve ter para suportar, com segurança, um esforço (F) estático de 50000 N.

4-) Admitindo a figura do exercício anterior, sendo o diâmetro da barra de 50 mm e o material SAE-2330, determinar a carga que pode ser aplicada com segurança na barra. Adotar coeficiente de segurança S=5.

5-) A peça ilustrada abaixo é constituída por três diâmetros diferentes, sendo a parte (1) com Ø35 mm, a parte (2) com Ø22 mm e a parte (3) com Ø40 mm. Calcular a carga “F”, alternada, que pode ser aplicada com segurança à peça. Considerar que a mesma é fabricada em aço SAE-1050.

6-) Pretende-se aplicar uma carga intermitente de 22 kN em uma barra de aço SAE-1070 de secção quadrada. A barra tem 3,8 m de comprimento e deve suportar com segurança este esforço. Determinar

a-) o lado “a” da secção b-) a deformação (alongamento) total “ ” da barra

c-) a deformação unitária axial “ AXIAL ”

d-) a deformação unitária transversal “ TRANSV ”

7-) A peça mostrada abaixo é constituída de uma parte mais grossa que tem diâmetro de 30 mm e outra mais fina de 20 mm de diâmetro. O material empregado é um aço Níquel SAE-2330. Pede-se calcular: a-) a carga “F”, intermitente, que pode ser aplicada com segurança à peça; b-) o alongamento “ ” na parte (1)

c-) o alongamento “ ” na parte (2)

d-) o alongamento total “ ” da peça

8-) Analisando a figura, determinar o lado “b” da secção da haste que deverá suportar com segurança, uma carga intermitente de compressão de 5000 N. O material da haste é o aço SAE-1040.

9-) Calcular o encurtamento dos pés da mesa da figura. O material é aço.

10-) Escolher a corrente destinada a resistir uma carga intermitente “F” de 10 kN. Material aço SAE-1040.

11-) Determinar o diâmetro do cabo (1) da construção representada na figura. O material da

barra é um aço com MPatr 220 , e o coeficiente de segurança indicado para o caso é

S=2.

12-) A barra (1) da figura é de aço, possui A1=400 mm2 (área da secção transversal), e o seu comprimento é L1=800 mm. Determinar para a barra (1): a-) carga axial atuante (F1)

b-) tensão normal atuante( t )

c-) o alongamento total ( )

d-) a deformação unitária axial ( AXIAL )

e-) a deformação unitária transversal ( TRANSV )

13-) Dimensionar a secção transversal da barra (1) da construção representada na figura. A barra possuirá secção transversal quadrada de lado (a).

O material da barra é aço com MPatr 280 . Utilizar coeficiente de segurança S=2.

CISALHAMENTO / COMPRESSÃO SUPERFICIAL 1-) Determinar o diâmetro do rebite de aço SAE-1015 que deve suportar com segurança, a cisalhamento, uma força cortante de 10 kN (carga intermitente).

2-) Determinar a força alternada que pode ser aplicada na montagem abaixo, para que o rebite de diâmetro 10 mm fabricado com aço SAE-1015 resista com segurança.

3-) No sistema de articulação representado abaixo, determinar o diâmetro do pino de aço que deve suportar, com segurança, ao cisalhamento gerado por uma carga de 10000 N .

Adotar coeficiente de segurança S=12 e aço com MPatr 5,621 .

4-) Determinar a Tensão de Cisalhamento que atua no plano hachurado da figura.

5-) O conjunto representado na figura é formado por:

(1) parafuso sextavado M12 (material SAE-1020) (2) garfo com haste de espessura 6 mm (3) porca M12 (4) chapa de aço SAE-1020 com espessura de 8 mm

Supor que não haja rosca no parafuso nas regiões de cisalhamento e esmagamento. A carga “F” estática que atua no conjunto é de 6 kN. Determinar: a-) Tensão de Cisalhamento no parafuso b-) Pressão de contato na chapa intermediária c-) Pressão de contato nas hastes do garfo

6-) Projetar a junta rebitada para que suporte uma carga de 125 kN aplicada conforme a figura. A junta deverá conter 5 rebites de aço. A espessura da chapa é de 8 mm.

Adotar: MPac 225 e MPac 105 .

FLEXÃO PURA 1-) Uma barra de aço SAE-1020 engastada numa das extremidades, deverá suportar com segurança uma carga estática de 5000 N conforme mostra a figura. Determinar:

a-) o diâmetro da barra, sabendo-se que o seu comprimento é de 0,5 m; b-) a deflexão máxima da barra.

2-) A barra da figura abaixo é de aço SAE-1020, tem 40 mm de diâmetro e 1 m de comprimento. Determinar:

a-) a carga estática que pode ser aplicada, com segurança, na extremidade livre da barra;

b-) a deflexão máxima.

3-) Calcular a máxima força que pode ser aplicada no cabo da chave fixa de boca da figura abaixo. Assumir: material SAE-8620 e carga brusca (choque). Calcular também a deflexão máxima do cabo.

4-) Pretende-se dimensionar o cabo de uma chave fixa, a fim de obter um Momento Fletor máximo de 50000 N.mm, aplicando-se uma força brusca de 200 N na extremidade. Determinar: a-) o comprimento do cabo b-) a dimensão “h” do cabo, sabendo-se que a dimensão “b” é de 8,5 mm Adotar: material SAE-3130.

5-) Na figura abaixo, o cabo da morsa tem 220 mm de comprimento e é feito de aço SAE-1030. Determinar o diâmetro (D) do cabo, sabendo-se que a força alternada a ser aplicada na extremidade é de 200 N.

6-) Calcular a Tensão de Flexão atuante e a deflexão máxima na montagem abaixo. Dados: P=8000 N; L=400 mm, De=80 mm e Di=52 mm.

7-) Calcular o lado “a” da secção da viga representada abaixo, para que a mesma suporte com segurança um carregamento estático de 35000 N. Dados: material SAE-1070, L1=80 mm; L2=120 mm e L=200 mm.

TORÇÃO 1-) Na figura abaixo, a secção quadrada da chave está sujeita a uma torção. Considerando que a força (F) aplicada no cabo seja de 100 N e o comprimento (L) de 20 cm, determinar o lado (a) da secção. Material SAE-1040 e carga brusca.

2-) O cabo da chave representada na figura, deverá suportar com segurança um carregamento brusco (F) de 400 N. Determinar o diâmetro (D) do cabo que tem 100 mm de comprimento. Material SAE-3140.

L

F

Mt

D

D

3-) O sistema de transmissão abaixo, deve transmitir uma potência de 14,7 kW a 500 rpm. O eixo deste sistema é fabricado de aço SAE-1040 e está sujeito a variações bruscas de carregamento. Determinar: a-) o diâmetro do eixo b-) o ângulo de torção do eixo (Adotar comprimento de 250 mm)

4-) Determinar o ângulo de torção (em rad) e a distorção do eixo da figura abaixo. Dados: D=46,5 mm; L=930 mm; N=7,35 kW; n=100 rpm e material aço.

5-) Uma barra de aço possui diâmetro D=30 mm, gira a 600 rpm, movida por uma Força Tangencial Ft=18 kN. Determinar: a-) Momento torçor b-) Potência

6-) O eixo de aço representado na figura, possui diâmetro D=40 mm, comprimento L=900 mm, gira a 600 rpm e é movida por um Torque Mt= 200000 N.mm. Determinar: a-) a Força Tangencial (Ft) b-) a Potência (N) c-) a Tensão de Torção atuante d-)o ângulo de torção ( em graus) e-) a distorção (em rad)