Ejercicio 1
Se dispone de un cable de acero de 12 m de longitud y 80 mm2 de sección. Al someterlo a una carga axial de 100 kN, llega a medir 12.078 m. Calcule:
a) La deformación unitaria ε y el esfuerzo unitario σ en GPa (1 punto).
b) El módulo de elasticidad E del acero utilizado en GPa (0.5 puntos).
a) La deformación unitaria ε y el esfuerzo unitario σ en GPa (1 punto).
b) El módulo de elasticidad E del acero utilizado en GPa (0.5 puntos).
c) La fuerza en kN que hay que aplicar a un cable idéntico, para conseguir un alargamiento de 35 mm (1 punto)
Ejercicio 2
Calcule el módulo de elasticidad (E) en MPa, la dureza Brinell, expresada según la norma y la resiliencia (ρ) en J/mm2, de un material, teniendo en cuenta que:
a) Una probeta de 100 mm de longitud y 150 mm2 de sección, se alarga 0.080 mm cuando se carga con 15 kN (1 punto).
b) Una bola de diámetro D=2.5 mm, al aplicarle una fuerza de 188.5 kp durante 20 s, deja una huella de 0.24 mm de profundidad. Recuerde que el área de la huella que deja una bola de acero de diámetro D al penetrar la probeta una profundidad f es A=πDf (0.5 puntos).
Ejercicio 3
a) Dibuje en el diagrama genérico de tracción del acero, los puntos límites de fluencia y de rotura. Indique qué ocurre en ellos (0.5 puntos).
b) Calcule la sección mínima en mm2, de un cable de acero (E=200 GPa) de 50 m de longitud, capaz de soportar una carga de 10 kN, si el esfuerzo normal no puede superar los 150 MPa, ni el alargamiento los 25 mm (1 punto).
c) Calcule la resiliencia de este acero en J/mm2, si la maza de 40 kg de un péndulo de Charpy que cae desde 1m de altura, asciende 35 cm después de romper una probeta de 625 mm2 de sección (g=9.81 m/s2) (1 punto).
Ejercicio 4
Sabiendo que la carga máxima aplicada en un ensayo de tracción, sobre una probeta normalizada de 150 mm2 de sección es de 50.000 N, calcula la tensión de rotura.
Ejercicio 5
Una pieza cilíndrica de 1,5 cm de diámetro está sometida a una carga de 2.500 kp.
Determina la tensión de la pieza expresado en MPa.
Ejercicio 6
Compara la fuerza necesaria para producir una tensión de 30 MPa en una pieza cilíndrica de 150 mm de diámetro y en otra con un diámetro de 200 mm.
Ejercicio 7
Una barra cilíndrica de acero con un límite elástico de 310 MPa, va a ser sometida a una carga de 10.000 N. Si la longitud inicial de la barra es de 500 mm, ¿cuál debe ser el diámetro, si no queremos que la barra se alargue más de 0,35 mm? (E= 20,7 * 104MPa).
Ejercicio 8
Una pieza de latón deja de tener un comportamiento elástico para tensiones
superiores a 345 MPa. El módulo de elasticidad del latón es 10,3 * 106 MPa.
a) ¿Cuál es la fuerza máxima que puede aplicarse a una probeta de 150 mm2 de sección, sin que se produzca deformación plástica?
b) ¿Cuál es la longitud máxima a la que puede ser estirada sin que se produzca
deformación plástica? Longitud inicial de la probeta: 70 mm.
Ejercicio 9.
Una barra de aluminio de 200 mm de longitud y con una sección cuadrada de 10 mm de lado, se somete a una fuerza de tracción de 12.300 N, y experimenta un alargamiento de 0,34 mm. Suponiendo que el comportamiento de la barra es totalmente elástico, calcula el módulo de elasticidad del aluminio.
