c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.162 Dos ejes son del mismo material. La sección transversal del eje A es cuadrada con un lado b y la del eje B es un círculo con diámetro b. Si se sabe que los ejes están sometidos al mismo par de torsión, determine la relación τA/τB de los esfuerzos cortantes máximos que ocurren en los ejes.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.161 Uno de los dos ejes huecos de transmisión de un trasatlántico mide 75 m de largo y tiene la sección transversal que se muestra en la figura. Si se sabe que G 77.2 GPa y que el eje transmite 44 MW a su hélice cuando gira a 144 rpm, determine a) el esfuerzo cortante máximo en el eje y b) el ángulo de giro correspondiente del eje.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.160 Dos varillas sólidas de latón AB y CD se sueldan a un manguito de latón EF. Determine la relación d2/d1 para la cual ocurre el mismo esfuerzo cortante máximo en las varillas y en el manguito.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.159 Un eje de acero de 1.5 in. de diámetro con una longitud de 4 ft se utilizará para transmitir 60 hp entre un motor y una bomba. Si se sabe que G = 11.2 x 10^6 psi, determine la mínima velocidad de rotación a la que el esfuerzo cortante no excederá 8 500 psi y a la que el ángulo de giro no excederá 2°.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.158 Un par de torsión T se aplica como se muestra en la figura a un eje sólido ahusado AB. Muestre, por integración, que el ángulo de giro de A es
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.157 En el diseño del sistema de engranes y ejes que se muestra en la figura, los diámetros de los ejes son dAB = 2 in. y dCD = 1.5 in. Si se sabe que G = 11.2 x 10^6 psi, determine el ángulo en el cual gira el extremo D del eje CD.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.156 El eje compuesto que se muestra en la figura se tuerce al aplicarle un par par de torsión T en el extremo A. Si se sabe que el esfuerzo cortante máximo en la camisa de acero es de 150 MPa, determine el esfuerzo cortante máximo correspondiente en el núcleo de aluminio. Utilice G = 77.2 GPa para el acero y G = 27 GPa para el aluminio.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.155 Dos ejes sólidos de acero (G = 77.2 GPa) están conectados a un disco de acoplamiento B y a soportes fijos en A y C. Para las cargas que se muestran, determine a) la reacción en cada soporte, b) el esfuerzo cortante máximo en el eje AB, c) el esfuerzo cortante máximo en el eje BC.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.154 La varilla cilíndrica sólida BC está unida a la palanca rígida AB y al soporte fijo en C. La fuerza vertical P aplicada en A causa un pequeño desplazamiento en el punto A. Demuestre que el esfuerzo cortante máximo correspondiente en la varilla es
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.153 Para el eje de aluminio mostrado (G = 27 GPa), determine a) el par de torsión T que causa un ángulo de giro de 4°, b) el ángulo de giro causado por el mismo par par de torsión T en un eje cilíndrico sólido con la misma longitud y área de sección transversal.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.152 Un tubo de acero de 12 in. de diámetro exterior se fabrica a partir de una placa de 1/4 in. de grosor, la cual se suelda a lo largo de una hélice que forma un ángulo de 45° con el plano perpendicular al eje del tubo. Si se sabe que el esfuerzo de tensión máximo permisible en la soldadura es de 12 ksi, determine el mayor par de torsión que puede aplicarse al tubo.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.151 Si se sabe que un agujero de 0.40 in. de diámetro ha sido perforado en los ejes AB, BC y CD, determine a) el eje en el que ocurre el máximo esfuerzo cortante, b) la magnitud de tal esfuerzo.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.150 Un eje cilíndrico hueco de longitud L, radio medio cm y espesor uniforme t se somete a pares de torsión de magnitud T. Considere, por una parte, los valores del esfuerzo cortante promedio τprom y del ángulo de giro φ obtenidos de las fórmulas de torsión elástica desarrolladas en las secciones 3.4 y 3.5 y, por otra, los valores correspondientes obtenidos de las fórmulas desarrolladas en la sección 3.13 para ejes huecos de pared delgada. a) Muestre que el error relativo introducido al utilizar las
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.148 Un tubo de enfriamiento que tiene una sección transversal como la que se muestra en la figura, es de una lámina de acero inoxidable de 3 mm de espesor. Los radios c1 = 150 mm y c2 = 100 mm se miden desde la línea central de la hoja de metal. Si se sabe que se aplica un par de torsión de magnitud T = 3 kN m al tubo, determine a) el esfuerzo cortante máximo en el tubo, b) la magnitud del par de torsión que soporta la coraza circular externa. Desprecie la dimensión de la pequeña
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.149 Se aplican pares de torsión iguales a tubos de pared delgada que tienen igual longitud L, mismo espesor t y radio c. Se ha ranurado longitudinalmente uno de los tubos, como se indica en la figura. Determine a) la relación τb/τa de los esfuerzos cortantes máximos en los tubos, b) la relación φb/φa de los ángulos de giro de los ejes.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.147 Un eje cilíndrico hueco se diseñó con la sección transversal que se muestra en la figura 1) para someterlo a un par de torsión máximo T0. Sin embargo, un defecto de fabricación produjo una pequeña excentricidad e entre las superficies cilíndricas interior y exterior del eje, como lo muestra la figura 2). Exprese el par de torsión máximo T que puede aplicarse con seguridad al eje defectuoso en términos de T0, e y t. b) Calcule la disminución porcentual en el par de torsión permisible para
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.144 Un elemento hueco con una sección transversal como la que se muestra en la figura está elaborado con lámina metálica de 2 mm de espesor. Si se sabe que el esfuerzo cortante no debe exceder 3 MPa, determine el par par de torsión máximo que puede aplicarse al elemento.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.142 Un par de torsión de 90 N m se aplica a un eje hueco que tiene la sección transversal mostrada en la figura. Desprecie el efecto de las concentraciones de esfuerzos y determine el esfuerzo cortante en los puntos a y b.
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.143 Un eje hueco de latón tiene la sección transversal que se muestra en la figura. Si se sabe que el esfuerzo cortante no debe exceder 12 ksi y se desprecia el efecto de las concentraciones de esfuerzo, determine el par de torsión máximo que puede aplicarse al eje
c3materialesBeer5th abril 08, 2022 3.140 Un par de torsión T = 750 kN m se aplica al eje hueco mostrado, que tiene un espesor de pared uniforme de 8 mm. Desprecie el efecto de las concentraciones de esfuerzos y determine el esfuerzo cortante en los puntos a y b.
