Lista de Exercícios - Cap 3

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Lista de Exercícios – Capítulo 3 – Propriedades Mecânicas dos Materiais 
Livro: Resistência dos Materiais 7ª Edição. R. C. Hibbeler 
Resistência dos Materiais I 
Prof. Thiago da Silveira 
Universidade Federal do Pampa – UNIPAMPA - Campus Alegrete 
 
3.5. A figura apresenta o diagrama tensão-deformação para um aço-liga com 12 mm de 
diâmetro original e comprimento de referência 50 mm. Determine os valores para o 
material, a carga aplicada ao corpo de prova que causa escoamento e a carga máxima 
que o corpo de prova suportará. 
 
3.10. Uma barra de aço A-36 tem comprimento de 1.250 mm e área de seção transversal 
de 430 mm². Determine o comprimento da barra se ela for submetida a uma tração axial 
de 25 kN. O material tem comportamento elástico linear. 
3.11. O diagrama tensão-deformação para o polietileno que é utilizado para revestir 
cabos coaxiais é determinado por um ensaio com um corpo de prova com comprimento 
de referência de 250 mm. Se uma carga P aplicada ao corpo de prova desenvolver uma 
deformação ε = 0,024 mm/mm, determine o valor aproximado do comprimento do corpo 
de prova medido entre os pontos de referência quando a carga é removida. Considere 
que o corpo de prova se recupere elasticamente. 
 
*3.12. A figura mostra o diagrama tensão-deformação para fibra de vidro. Se uma barra 
de 50 mm de diâmetro e 2 m de comprimento fabricada com esse material for submetida 
a uma carga de tração axial de 60 kN, determine seu alongamento. 
 
3.13. A mudança de peso de um avião é determinada pela leitura de um extensômetro 
A montado no suporte de alumínio da roda do avião. Antes de o avião ser carregado, a 
leitura do extensômetro no suporte é ε1 = 0,00100 mm/mm, ao passo que, após o 
carregamento, é ε2 = 0,00243 mm/mm. Determine a mudança na força que age sobre 
o suporte se a área da seção transversal dele for 2.200 mm². Eal = 70 GPa. 
 
3.14. Um corpo de prova com comprimento original de 300 mm tem diâmetro original de 
12 mm e é submetido a uma força de 2,5 kN. Quando a força é aumentada para 9 kN, 
o corpo de prova sofre um alongamento de 22,5 mm. Determine o módulo de 
elasticidade para o material se ele permanecer elástico. 
 
3.15. Um elemento estrutural de um reator nuclear é feito de uma liga de zircônio. Se 
esse elemento tiver se suportar uma carga axial de 20 kN, determine a área da seção 
transversal exigida. Use um fator de segurança 3 em relação ao escoamento. Qual é a 
carga sobre o elemento se ele tiver 1 m de comprimento e seu alongamento for 0,5 mm? 
Ezr = 100 GPa, σe = 400 MPa. O material tem comportamento elástico. 
 
 
3.18. Os cabos de aço AB e AC sustentam a massa de 200 kg. Se a tensão axial 
admissível para os cabos for σadm = 130 MPa, determine o diâmetro exigido para cada 
cabo. Além disso, qual é o novo comprimento do cabo AB após a aplicação da carga? 
Considere que o comprimento não alongado de AB seja 750 mm. Eaço = 200 GPa. 
 
3.19. A figura mostra o diagrama tensão-deformação para duas barras de poliestireno. 
Se a área da seção transversal da barra AB for 950 mm² e a de BC for 2.500 mm², 
determine a maior força P que pode ser suportada antes que qualquer dos elementos 
sofra ruptura. Considere que não ocorre nenhuma flambagem. 
 
3.23. A viga é sustentada por um pino em C e por um cabo de ancoragem AB de aço A-
36. Se o cabo tiver diâmetro de 5 mm, determine quanto ele estica quando um 
carregamento distribuído w = 1,5 kN/m agir sobre o tubo. O material permanece elástico. 
 
3.26. A haste plástica de acrílico tem 200 mm de comprimento e 15 mm de diâmetro. 
Se uma carga axial de 300 N for aplicada a ela, determine a mudança em seu 
comprimento e em seu diâmetro. Ep = 2,70 GPa, p = 0,4. 
 
3.31. A figura mostra o diagrama tensão-deformação de cisalhamento para um aço-liga. 
Se um parafuso de 6 mm de diâmetro feito desse material for utilizado em uma junta 
sobreposta, determine o módulo de elasticidade E e a força P exigida para provocar o 
escoamento do material. Considere  = 0,3. 
 
*3.32. As sapatas do freio do pneu de uma bicicleta são feitas de borracha. Se uma força 
de atrito de 50 N for aplicada de cada lado dos pneus, determine a deformação por 
cisalhamento média na borracha. As dimensões da seção transversal de cada sapata 
são 20 mm e 50 mm. Gb = 0,20 MPa.