Exercícios 05 - TensãoXDeform Carr Axial e Flexao

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INTRODUÇÃO À MECÂNICA DOS SÓLIDOS 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS A ENTREGAR – LE05 
Tensão x Deformação – Carregamento Axial – Flexão 
 
1. O material para o corpo de prova de 100mm de comprimento possui o diagrama tensão-
deformação (lei constitutiva à tração) mostrado na figura abaixo. (a) Para P1 = 90kN, 
determine o alongamento do corpo de prova. (b) Se P2 = 110kN e P3 = 145kN for aplicada e 
depois retirada, estime o alongamento permanente do corpo de prova. 
 
 
2. Se o alongamento do cabo BC for de 0,25 mm após a aplicação da força P, determine o 
valor de P. Considere que o cabo é de aço com E = 210 GPa e tem diâmetro de 5 mm. 
 
 
 
3. O diagrama tensão-deformação para uma liga de metal é dado na figura abaixo. 
Considerando um corpo de prova com diâmetro de 20mm e comprimento de referência de 
75 mm, determine, por aproximação: (a) o módulo de elasticidade do material, (b) a carga 
no corpo de prova que causa o escoamento e (c) a carga máxima que o corpo de prova 
suportará. A linha em azul claro corresponde à parte inicial do gráfico e o eixo das abcissas 
correspondente possuem números em azul claro. 
 
4. Uma barra de aço (E = 200GPa) de seção circular (d1 = 25mm e d2 = 50mm) é submetida a 
duas cargas: P1 e P2. Se P2 é igual a 100kN, determinar: (a) o valor de P1 de modo que o 
ponto A não se mova; (b) o correspondente deslocamento do ponto D. 
 
5. Uma barra de alumínio (E = 72GPa) de seção transversal de 250 mm2 está carregada por 
forças P1 = 7,56kN, P1 = 5,34kN e P1 = 5,78kN. Sabendo que os comprimentos dos 
segmentos da barra são a = 1525 mm, b = 610 mm e c = 910 mm, determine: (a) a variação 
de comprimento da barra (alongamento ou encurtamento?) e (b) o quanto a carga P3 deve 
ser aumentada de forma que a barra não tenha seu comprimento modificado? 
 
 
 
6. Determine a tensão máxima na viga com seção transversal mostrada abaixo caso ela esteja sujeita 
a um momento fletor igual a M = 30kN∙m. 
 
7. Uma parte do fêmur pode ser modelada como um tubo de seção circular com diâmetros interno de 
9,5 mm e externo de 32 mm. Determine a força estática elástica máxima P que pode ser aplicada ao 
seu centro, conforme mostrado na figura abaixo. Suponha que o osso esteja apoiado em roletes em 
suas extremidades. A relação constitutiva para a massa do osso é mostrada abaixo e é a mesma à 
tração e à compressão. 
 
8. Uma viga simplesmente apoiada AB, com seção transversal em forma de T, suporta uma carga 
concentrada P, conforme mostrado abaixo. Determine a tensão máxima de tração e a tensão máxima 
de compressão atuantes na viga. Considere: P = 10 kN, L = 4 m; a = 1,5 m; b = 70 mm; b1 = 25 mm; 
h = 100 mm e h1 = 75 mm. 
 
 
9. Uma viga com seção transversal mostrada abaixo está sujeita a um momento fletor máximo igual a 
50 kN∙m. Calcule: a) a tensão de flexão no ponto E; b) a tensão de flexão no ponto D.