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Resistência dos Materiais I LISTA DE EXERCÍCIOS V Deformação e Deformação Térmica 2.34 Uma barra de 250 mm de comprimento, com secção transversal retangular de 15 x 30 mm, consiste de duas lâminas de alumínio (E = 70 GPa), de 5 mm de espessura, e no centro de uma lâmina de latão (E = 105 GPa), com a mesma espessura. Se ela está sujeita a uma força centrada, P = 30 kN, determinar a tensão normal (a) nas lâminas de alumínio; (b) na lâmina de latão. R: (a) – 57,1 MPa; (b) – 85,7 MPa. Fig. P2.34 2.35 Uma barra de 250 mm de comprimento, com secção transversal retangular de 15 x 30 mm, consiste de duas lâminas de alumínio (E = 70 GPa), de 5 mm de espessura, e no centro de uma lâmina de latão (E = 105 GPa), com a mesma espessura. Se ela está sujeita a uma força centrada, P = 45 kN, determinar a deformação desta barra composta. R: � = - 306 mm. Fig. P2.35 2.38 Duas barras cilíndricas, uma de aço (E = 200 GPa) e outra de latão (E = 105 GPa), são ligadas em C e engastadas em A e E. Para o carregamento indicado, determinar: (a) as reações em A e E; (b) a deflexão no ponto C. R: (a) = 62,8 kN; = 37,2 kN; (b) = 46,3 µm. Fig. P2.38 2.39 Duas barras cilíndricas, AC de latão (E = 105 GPa) e outra CE aço (E = 200 GPa), são ligadas em C e engastadas em A e E. Para o carregamento indicado, determinar: (a) as reações em A e E; (b) a deflexão no ponto C. R: (a) = 45,5 kN; = 54,5 kN; (b) = 48,8 µm. Fig. P2.39 2.44 Duas barras cilíndricas, AC de latão (E = 105 GPa) e outra CE de aço (E = 200 GPa), são ligadas em C. A barra composta é engastada em A, enquanto que existe uma folga de 0,12 mm entre a extremidade E e a parede vertical. Uma força de 60 kN é aplicada em B, e uma de 40 kN em D, ambas horizontais e dirigidas para a direita (como mostrada na Fig. P2.39). Determinar: (a) as reações de apoio em A e E; (b) a deflexão no ponto C. R: (a) = 78 kN; = 22 kN; (b) = 0,1228 mm. Resistência dos Materiais I LISTA DE EXERCÍCIOS V Deformação e Deformação Térmica Fig. P2.44 2.49 Cada um dos parafusos de aço AD e CE (E = 200 GPa) tem um diâmetro de 8 mm e tem suas extremidades superiores rosqueadas, com rosca simples e de passo igual a 2 mm. Sabendo-se que a porca em A, depois de ser perfeitamente ajustada, é apertada de duas voltas completas, determinar: (a) a tração em cada barra; (b) a deflexão no ponto A da barra rígida ABC. R: (a) = 6,24 kN; = 8,32 kN; (b) = 2,76 mm. Fig. P2.49 2.54 A montagem mostrada consiste em um tubo de alumínio (E = 70 GPa; � = 23,6 x /ºC) preenchido com núcleo de aço (E = 200 GPa; � = 11,7 x /ºC) e, com ausência de tensão a uma temperatura de 20ºC. Considerando somente deformações axiais, determine a tensão no tubo de alumínio quando a temperatura atingir 180ºC. R: = - 47 MPa. Fig. P2.54 2.55 A montagem mostrada consiste em um tubo de alumínio (E = 70 GPa; � = 23,6 x /ºC) preenchido com núcleo de latão (E = 105 GPa; � = 20,9 x /ºC) e, com ausência de tensão a uma temperatura de 20ºC. Considerando somente deformações axiais, determine a tensão no tubo de alumínio quando a temperatura atingir 180ºC. R: = - 6,72 MPa. Fig. P2.55 2.58 Uma barra composta de duas porções cilíndricas AB e BC é engastada em ambas as extremidades. A porção AB é de aço (E = 200 GPa; � = 11,7 x /ºC) e a porção BC é de latão (E = 105 GPa; � = 20,9 x /ºC). Sabendo-se que a barra está inicialmente sem tensão, determinar: (a) as tensões normais induzidas nas porções AB e BC, por uma temperatura de 50ºC; (b) a correspondente deflexão no ponto B. R: (a) = -202 MPa; = - 72,6 MPa; (b) = 0,106 mm. Resistência dos Materiais I LISTA DE EXERCÍCIOS V Deformação e Deformação Térmica Fig. P2.58 2.61 Uma barra de alumínio (E = 70 GPa; � = 23,6 x /ºC) e uma haste de aço (E = 200 GPa; � = 11,7 x /ºC) tem as dimensões mostradas, a uma temperatura de 20ºC. A haste de aço é aquecida até que a barra de alumínio possa ser ajustada livremente nela. A temperatura de toda a montagem é então elevada para 150ºC. Determinar a tensão final: (a) na barra; (b) na haste. R: (a) = -122,8 MPa; (b) = 108,5 MPa. Fig. P2.61 2.62 Duas barras cilíndricas, AC de aço (E = 200 GPa; � = 11,7 x /ºC) e outra CE de latão (E = 105 GPa; � = 20,9 x /ºC), são ligadas em C. A barra composta é engastada em A, enquanto que existe uma folga de 0,12 mm entre a extremidade E e a parede vertical. A temperatura da barra composta é aumentada para 80ºC e sabendo-se que nenhuma força é aplicada nela. Determinar: (a) as tensões normais nas porções AC e CE; (b) a deformação na porção AC. R: (a) = -101,3 MPa; = -180,2 MPa; (b) = 0,1288 mm. Fig. P2.62 2.65 Cada um dos parafusos de aço AD e CE (E = 200 GPa; � = 11,7 x /ºC) tem um diâmetro de 8 mm e tem suas extremidades superiores rosqueadas, com rosca simples e de passo igual a 2 mm. Sabendo-se que as porcas em A e C, depois de serem perfeitamente ajustadas, são afrouxadas de meia volta. A temperatura de ambas as barras é então diminuída de 60ºC. Determinar a tensão final: (a) na barra AD; (b) na barra CE. R: (a) = 43,8 MPa; (b) = 58,4 MPa. Fig. P2.65