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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA
RESISTENCIA DE MATERIALES (GE 701)
RESISTENCIA DE MATERIALES
Apellidos y Nombres:
GOMEZ CARHUAS, Andy Yair
Código
20130240F
Email
andygc1794@gmail.com
Fecha de entrega: 07/07/2017
Profesor: DÁVILA CHAVEZ, José
UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA
Índice
1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................1
2 TEORIA.......................................................................................Error! Bookmark not defined.
3 PROBLEMA 1..............................................................................Error! Bookmark not defined.
4 PROBLEMA 2..............................................................................Error! Bookmark not defined.
6 PROBLEMA 3......................................................................................................................7
UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA
1
1 INTRODUCCIÓN
La resistencia de materiales o mecánica de materiales permite reunir teorías sobre los cuerpos
solidos deformables, en contraste con la teoría matemática de la elasticidad o la teoría de los
sólidos perfectamente plástico. Ya que permite comprender los problemas prácticos a través de
hipótesis simplificadoras que coadyuvan a una solución razonable de los problemas básicos.
UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA
2
2 TEORIA
Elasticidad por tracción y compresión
Esfuerzo y deformación Consideremos un cuerpo al que se le aplican dos fuerzas exteriores
iguales paralelas en sentido contrario y perpendiculares a dos secciones
Si T>0 (hacia fuera del cuerpo) fuerza de tracción
Si T<0 (hacia dentro del cuerpo) fuerza de compresión
Se define el esfuerzo σ como el cociente entre la tensión aplicada y el área de la sección
transversal sobre la que se aplica.
σ = T/A ( N/m2)
el resultado será un cambio en la longitud el mismo
Si Lo es la longitud original del cuerpo y L su longitud después de aplicar el esfuerzo, el
alargamiento producido será ΔL = L - Lo
si ΔL>0 L>Lo fuerza de tracción
si ΔL<0 L<Lo fuerza de compresión
UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA
3
3 PROBLEMA 1
La viga está construida con cuatro tablones como se muestra. Si está sometida a un momento
M2 = 16 klb . pie, determine la fuerza resultante que el esfuerzo produce sobre el tablón C
superior.
10 pulg
1 pulg
10 pulg1 pulg
1 pulg
1 pulg
14 pulg
M = 16 klb.pie
Z
X
Y
A
C
B
Paso 1: Hallando el eje neutro (Centroide)(en el eje Y)
Ӯ =
2[5(10)(1)]+10.5(16)(1)+16(10)(1)
2(10)(1)+16(1)+10(1)
= 9.3043
10 pulg
1 pulg
10 pulg1 pulg
1 pulg
1 pulg
14 pulg
M = 16 klb.pie
Z
X
Y
A
C
B
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FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA
4
Paso 2: Hallando el momento de inercia(I)(respecto al eje neutro)
Paso 3 : Determinamos la Fuerza resultante que el esfuerzo produce en el tablón.
10 pulg
1 pulg
10 pulg1 pulg
1 pulg
1 pulg
14 pulg
M = 16 klb.pie
Z
X
Y
A
C
B
𝜎𝐴 =
𝑀𝑐
𝐼
=
16(12)(21 − 9,3043)
1093.07
= 2,05
𝜎 𝐵 =
𝑀 𝑦
𝐼
=
16(12)(9,3043)
1093.07
= 1,63
𝐼 = 2[
1
12
(1)(103) + 1(10)(9.3043 − 5)
2
]
I =
1
12
(16)(13) + 16(1)(10.5 − 9.3043)
2
I =
1
12
(1)(103) + 1(10)(16 − 90343)
I = I
1
+ I
2
+ I
3
= 1093.07
UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA
5
4 PROBLEMA 3
Determine el esfuerzo normal promedio desarrollado en los eslabones AB y CD de las tenazas
que soportan el tronco con masa de 3Mg. El área de la sección transversal de cada eslabón es
de 400 mm2 Quiruvilca se ubica en el departamento de La Libertad al norte del Perú, en la
Cordillera Occidental, en la Franja Volcánica Cenozoica.
1.2 m
0.2 m
0.4 m
30
0
30
0
A C
DB E
200
Paso 1 : Determinemos las Fuerzas resultante (eje y) que ejercen las tenazas al tronco
Paso 2 : Determinemos P
0.4 m
30
0
300
+ ↑ ∑𝐹𝑦 = 0;2(𝐹 sin30) − 29.43 = 0
𝐹 = 29.43 𝑘𝑁
1.2 m
0.2 m
300
B
20
0
29.43 kN
Ey
E
+∑
𝑀 𝐸 = 0; 𝑃 cos 20(0.2) − (29.43cos 30)(1.2) +
(29.43sin 30)(0.4cos 30) = 0
𝑃 = 135,61 𝐾𝑁
UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA
6
Paso 3 : Determinemos el esfuerzo normal promedio
1.2 m
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30
0
30
0
A C
DB E
200
𝜎 =
𝑃
𝐴
=
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400(10−6)
= 339 𝑀𝑃𝑎
UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA
FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA
7
5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
 Bibliografía:
1] Hibbeler, R.C., “Mecánica de Materiales”
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  • 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA RESISTENCIA DE MATERIALES (GE 701) RESISTENCIA DE MATERIALES Apellidos y Nombres: GOMEZ CARHUAS, Andy Yair Código 20130240F Email andygc1794@gmail.com Fecha de entrega: 07/07/2017 Profesor: DÁVILA CHAVEZ, José
  • 2. UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA Índice 1 INTRODUCCIÓN .................................................................................................................1 2 TEORIA.......................................................................................Error! Bookmark not defined. 3 PROBLEMA 1..............................................................................Error! Bookmark not defined. 4 PROBLEMA 2..............................................................................Error! Bookmark not defined. 6 PROBLEMA 3......................................................................................................................7
  • 3. UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA 1 1 INTRODUCCIÓN La resistencia de materiales o mecánica de materiales permite reunir teorías sobre los cuerpos solidos deformables, en contraste con la teoría matemática de la elasticidad o la teoría de los sólidos perfectamente plástico. Ya que permite comprender los problemas prácticos a través de hipótesis simplificadoras que coadyuvan a una solución razonable de los problemas básicos.
  • 4. UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA 2 2 TEORIA Elasticidad por tracción y compresión Esfuerzo y deformación Consideremos un cuerpo al que se le aplican dos fuerzas exteriores iguales paralelas en sentido contrario y perpendiculares a dos secciones Si T>0 (hacia fuera del cuerpo) fuerza de tracción Si T<0 (hacia dentro del cuerpo) fuerza de compresión Se define el esfuerzo σ como el cociente entre la tensión aplicada y el área de la sección transversal sobre la que se aplica. σ = T/A ( N/m2) el resultado será un cambio en la longitud el mismo Si Lo es la longitud original del cuerpo y L su longitud después de aplicar el esfuerzo, el alargamiento producido será ΔL = L - Lo si ΔL>0 L>Lo fuerza de tracción si ΔL<0 L<Lo fuerza de compresión
  • 5. UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA 3 3 PROBLEMA 1 La viga está construida con cuatro tablones como se muestra. Si está sometida a un momento M2 = 16 klb . pie, determine la fuerza resultante que el esfuerzo produce sobre el tablón C superior. 10 pulg 1 pulg 10 pulg1 pulg 1 pulg 1 pulg 14 pulg M = 16 klb.pie Z X Y A C B Paso 1: Hallando el eje neutro (Centroide)(en el eje Y) Ӯ = 2[5(10)(1)]+10.5(16)(1)+16(10)(1) 2(10)(1)+16(1)+10(1) = 9.3043 10 pulg 1 pulg 10 pulg1 pulg 1 pulg 1 pulg 14 pulg M = 16 klb.pie Z X Y A C B
  • 6. UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA 4 Paso 2: Hallando el momento de inercia(I)(respecto al eje neutro) Paso 3 : Determinamos la Fuerza resultante que el esfuerzo produce en el tablón. 10 pulg 1 pulg 10 pulg1 pulg 1 pulg 1 pulg 14 pulg M = 16 klb.pie Z X Y A C B 𝜎𝐴 = 𝑀𝑐 𝐼 = 16(12)(21 − 9,3043) 1093.07 = 2,05 𝜎 𝐵 = 𝑀 𝑦 𝐼 = 16(12)(9,3043) 1093.07 = 1,63 𝐼 = 2[ 1 12 (1)(103) + 1(10)(9.3043 − 5) 2 ] I = 1 12 (16)(13) + 16(1)(10.5 − 9.3043) 2 I = 1 12 (1)(103) + 1(10)(16 − 90343) I = I 1 + I 2 + I 3 = 1093.07
  • 7. UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA 5 4 PROBLEMA 3 Determine el esfuerzo normal promedio desarrollado en los eslabones AB y CD de las tenazas que soportan el tronco con masa de 3Mg. El área de la sección transversal de cada eslabón es de 400 mm2 Quiruvilca se ubica en el departamento de La Libertad al norte del Perú, en la Cordillera Occidental, en la Franja Volcánica Cenozoica. 1.2 m 0.2 m 0.4 m 30 0 30 0 A C DB E 200 Paso 1 : Determinemos las Fuerzas resultante (eje y) que ejercen las tenazas al tronco Paso 2 : Determinemos P 0.4 m 30 0 300 + ↑ ∑𝐹𝑦 = 0;2(𝐹 sin30) − 29.43 = 0 𝐹 = 29.43 𝑘𝑁 1.2 m 0.2 m 300 B 20 0 29.43 kN Ey E +∑ 𝑀 𝐸 = 0; 𝑃 cos 20(0.2) − (29.43cos 30)(1.2) + (29.43sin 30)(0.4cos 30) = 0 𝑃 = 135,61 𝐾𝑁
  • 8. UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA 6 Paso 3 : Determinemos el esfuerzo normal promedio 1.2 m 0.2 m 0.4 m 30 0 30 0 A C DB E 200 𝜎 = 𝑃 𝐴 = 135.61(103) 400(10−6) = 339 𝑀𝑃𝑎
  • 9. UNIVERSIDAD NACIONALDE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA GEOLÓGICA MINERA Y METALÚRGICA 7 5 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS  Bibliografía: 1] Hibbeler, R.C., “Mecánica de Materiales”