EJERCICIOS

1.) Un cubo de un material de dimensiones 10 x 10 x 10 cm con un comportamiento elstico lineal se rompe cuando la fuerza de compresin aplicada alcanza un valor de 150 kN, registrndose en ese momento un acortamiento de 0,3 mm. Determine, a) El esfuerzo de compresin en la rotura b) La deformacin unitaria en la rotura c) El mdulo de elasticidad del material d) La deformacin transversal del cubo en rotura, sabiendo que el coeficiente de Poisson () del material es 0,3 e) El rea transversal para que con la misma fuerza el esfuerzo de compresin se reduzca a la mitad. Qu ocurre con la deformacin l? 2.) Se ensaya a traccin una barra de seccin circular de 2 cm de dimetro y 10 cm de longitud construida con un material con un comportamiento elstico-plstico caracterizado por una primera fase elstica lineal con mdulo de Young Y=20 . 1010 Pa y mxima deformacin elstica del 0,2% y, previamente a la rotura, un segundo periodo plstico en el cual, sin aumento de fuerza respecto al periodo anterior, el material alcanza una deformacin de 8 veces el valor de la deformacin elstica. Se pide: a) Representacin grfica del comportamiento mecnico del material y tipo de fractura que presenta b) Lmite elstico del material (Mximo esfuerzo en rgimen elstico) c) Fuerza mxima de traccin a la que se puede ensayar la barra para que trabaje en rgimen elstico d) Longitud de la barra bajo una fuerza de traccin de 100000 N e) Si tras alcanzar en el ensayo una deformacin del 0,3% dejamos de aplicar la fuerza, calcule la longitud de la barra tras la descarga. Represente grficamente el proceso de carga-descarga. f) Se puede volver a ensayar la barra de nuevo? Justifique su respuesta.

3.) Comparar el comportamiento mecnico del material estudiado con el de una probeta de plstico de metacrilato de 10x50 mm de seccin y 15cm de longitud que se ensaya a traccin a temperatura ambiente segn las siguientes fuerzas e incrementos de longitud: Fuerza aplicada(N)l(cm)

400,048

87,50,1095

1280,1665

155,50,1935

1990,2445

2200,276

2410,3135

269,50,39

290,50,4965

3100,6435

310,5fractura

4.) Un cuerpo de 50 kg se suspende de un cable de acero de 4m de longitud y 2mm de dimetro. Se sabe que el lmite elstico del acero es de 25x107 Pa, que el mdulo de Young es de 20.1010 Pa y que el coeficiente de Poisson es 0,28. Se pide: a) Calcule el alargamiento del cable y la contraccin transversal del mismo b) Determine el mdulo de elasticidad que debera tener el cable si fuese de otro material, para reducir a la mitad la deformacin bajo fuerza. c) Si se duplicara la fuerza en el cable de acero original Qu sucedera? Qu seccin debera tener el cable para que bajo esa fuerza trabajara en rgimen elstico?