Este documento contiene una guía de ejercicios de mecánica de sólidos dividida en tres secciones: análisis estático, análisis de esfuerzos y deformación. Propone 16 ejercicios para determinar fuerzas, reacciones, áreas de sección, esfuerzos, deformaciones y ángulos de torsión en diferentes mecanismos sometidos a fuerzas y cambios de temperatura.

1. Republica Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Mecánica de los Sólidos
Guía de Ejercicios
Ing. David Hayde
PRIMER CORTE
ANÁLISIS ESTÁTICO.
1.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie
de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:
a. Fuerza AB.
b. Reacción en el punto D.
2.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie
de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:
a. Fuerza AB.
b. Fuerza CD.

2. 3.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie
de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:
a. Fuerza BD.
b. Reacción en el punto C.
4.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie
de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:
a. Fuerza BD.
b. Reacción en el punto A.

3. 5.- En el mecanismo que se encuentra a continuación, está sometido a una serie
de fuerzas a lo largo de su geometría. Determinar:
a. Fuerza AB.
b. Reacción en el punto C.
Análisis de Esfuerzos
6.- La barra AB está hecha de un material de acero con esfuerzo normal último de
450MPa. Determine el área de la barra AB, utilizando un factor de seguridad de
3,5.

4. 7.- En cada una de las barras que se muestran AB y CD están conectadas a un
apoyo fijo y a la barra BCE por medio de unos pasadores de 1 pulgada de diámetro
a cortante simple, hechos de acero. Se sabe que el esfuerzo último de corte para
los pasadores es de 30000Psi y el esfuerzo normal último para las barras es de
70000Psi. Determine el valor de la fuerza P si se utiliza un factor de seguridad igual
a 3 en general.
8.- En la estructura que se muestra, se observa que se usa un pasador de 8mm de
diámetro en el punto A y otros de 12mm de diámetro para los puntos B y D. Se
sabe que el esfuerzo ultimo de corte para todos los conectores es de 100MPa y el
esfuerzo normal ultimo es de 250MPa para todas las barras en B y D. Determine la
fuerza admisible P si se quiere un factor de seguridad igual a 3.

5. DEFORMACIÓN
9.- Dos barras cilíndricas sólidas están unidas en el punto B y sometida a
una serie de fuerzas. La sección AB esta hecha de acero E=200GPa y la
sección BC de latón E=105GPa. Determine:
a. La deformación total de la barra compuesta ABC.
b. La deformación de solo el punto B.
10.- Una barra compuesta totalmente de aluminio con E=70GPa.
Sabiendo que la magnitud de la fuerza P es de 4KN, determinar:
a. El valor de la fuerza Q para que la deformación sea cero.
b. deformación del punto B.

6. 11.- Una barra hecha de dos materiales cilíndricos dividida en dos secciones AB y
BC se encuentran empotradas en sus extremos. La porción AB está hecha de latón
E=15x10^6 Psi,
/°F y la porción BC está hecha de acero E=29x10^6
Psi, y ,
/°F. Sabiendo que la barra inicialmente no está sometida a
ningún esfuerzo, determine:
a. el esfuerzo normal inducido en la porción AB y BC por un incremento en
la temperatura de 90°C.
b. La deformación correspondiente al punto B.
12.-Ssabiendo que existe una abertura de 0.02in cuando los materiales se
encuentran a 75°F, determine:
a. La temperatura a la cual el esfuerzo normal de la barra de aluminio es de
10000Psi.
b. La deformación del punto B.

7. 13.- La barra rígida de acero CDE se encuentra unida al pasador E en el extremo
derecho y descansa sobre un cilindro de latón BD de 30mm de diámetro. La barra
AC de 22mm de diámetro posee una rosca en el punto C. Inicialmente la
temperatura del cilindro de latón BD es de 20°C y es elevada hasta 50°C.
Asumiendo que la temperatura de los demás elementos no fue alterada,
determine el esfuerzo normal que sufre el cilindro de latón.
14.- La barra CE de 0.5in de diámetro y la barra DF de 0.75in de diámetro están
unidas a la barra ABCD como se muestra en la figura. Sabiendo que las barras
están hechas de aluminio
Psi. Determinar:
a. La fuerza generada en cada uno de las barras de aluminio.
b. La deflexión del punto A.

8. Elementos cilíndricos sometidos a Torsión
15.- Dos ejes de acero están conectados mediante dos engranes como se muestra
en la figura. Sabiendo que
y que el esfuerzo cortante a torsión
admisible es de 15000 Psi. Determinar a) El To máximo que puede ser aplicado en
el eje AB, b) El ángulo de torsión
correspondiente al punto A.
16.- En el eje de transmisión que se muestra a continuación está sometido a una
serie de torques como se muestra en la figura. Determinar: a) el esfuerzo cortante
a torsión máximo cuando d=80mm, b) el ángulo de torsión del punto A.