Este documento presenta un examen parcial de Mecánica de Materiales I para la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional del Callao. El examen contiene instrucciones para los estudiantes y tres problemas relacionados con conceptos de mecánica de materiales como esfuerzos, tensiones, factores de seguridad y dimensionamiento de ejes. Los estudiantes deben resolver los problemas y mostrar los cálculos para justificar sus respuestas.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA – ENERGÍA
EXAMEN PARCIAL DE MECANICA DE MATERIALES I
PERIODO ACADÉMICO 2018-A
Duración: 100 minutos
a) La claridad y buena presentación,así como todo esquema que sustente la solución de los problemas
es parte de la calificación. Las soluciones numéricas no justificadas, no serán calificadas.
b) Está terminantemente prohibido el intercambio de útiles de trabajo, así como el uso de teléfonos
celulares, los mismos que deben estar APAGADOS durante la prueba.
c) La prueba anulada durante su realización o durante el
proceso de calificación tendrá la nota de CERO NO
ANULABLE.
d) No se podrá entrar a la práctica 15 minutos después de
haberse iniciado. El alumno que salga del aula durante la
práctica no podrá reingresar a ella.
PROBLEMA N° 1
I. El pasadorse utilizaparaconectartres eslabonesentre
sí. Debido al desgaste, la carga se distribuye en la parte
superior e inferior del pasador como se muestra en la
figura. Si el diámetro del pasador es de 0.40 in y el
esfuerzode fluencia del material es σy = 102 ksi. Indique
verdadero o falso según corresponda:
a) (1.5 Puntos) La fuerza cortante máxima en el pasador es de 300 lb ( ).
b) (1.5 Puntos) El esfuerzo cortante máximo en el pasador es de 4.24 ksi ( ).
c) (1.5 Puntos) El momento flector máximo en el pasador es de 283 lb-in ( ).
d) (1.5 Puntos) El factor de seguridad a la flexión es de 2.62 ( ).
II. Un motor suministra 200 kW a 250 rpm al engrane A de la flecha
motriz mostrada. Los engranes B y C transfieren 125 kW y 75 kW,
respectivamente aunamaquinaria.Si el esfuerzocortante admisible
del material del eje es de 75 MPa. Indique verdadero o falso según
corresponda:
e) (2.0 Puntos) El diámetro del mínimo del eje es 80.3 mm ( ).
PROBLEMA N° 2 (7.0 Puntos) Una viga está apoyada y cargada como se muestra en la
figura. Para fabricar la viga se han soldado dos placas de acero de 250x25 mm y dos canales
C254X45 con una seccióntransversal comola mostrada en la figura. a) Determine el factor de
seguridad a la flexión si el material tiene un esfuerzo de fluencia σy = 250 MPa.

2. PROBLEMA N° 3 (5.0 Puntos) El frenode cinta mostrado en la
figuraesparte de un malacate.El coeficientede fricciónentre
el tambor de 500 mm de diámetro y la cinta plana es de 0.20.
La fuerzamáximaactuante Pque puede aplicarse al brazo del
frenoe4sde 490 N. La rotación del tamboresenel sentidode
las manecillas del reloj. ¿Qué tamaño de eje deberá usarse
para transmitir a la maquina el par de torsión resistente
desarrolladoporel freno,si el eje debe hacerse de acero con
esfuerzo cortante admisible de 55 MPa.
Bellavista, 23 mayo del 2018
Ing. Pedro De la cruzCastillo