Propiedades Elásticas de los Sólidos

El eje de transmisión de un automóvil es de acero y mide 1.8 m de longitud por 2.5 m de diámetro. a) ¿Qué ángulo se tuerce uno de sus extremos respecto al otro cuando el eje está transmitiendo una potencia de 30 C. V. a 2400 r.p.m.? b) ¿Qué energía elástica está entonces almacenada en el eje? Módulo de rigidez del acero: G=7.8·10¹⁰ N/m².

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

En una barra de acero con sección 1 cm² y longitud de 75 cm se sujetan 3 cargas de 2000 kg cada una y distando 25 cm la una de la otra. La última carga está colgada del extremo de la barra. El módulo de Young para el acero es 2·10¹¹ Pa. ¿Cuál será el alargamiento total de la barra?

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Una barra homogénea de masa 100 kg está suspendida de tres alambres verticales de la misma longitud y sección situados simétricamente. Determinar la tensión de los alambres, si el del medio es de cobre y los otros dos de acero. El módulo de Young del acero es el doble que el del cobre.

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Una varilla maciza de latón tiene 20 cm de diámetro y 3 m de longitud. a) calcular la constante de torsión de esta varilla; b) se sujeta firmemente un extremos de la varilla y se aplica un momento de torsión en el otro extremo. ¿Cuál será el ángulo máximo de torsión sin que se produzca deformación permanente en la varilla? Límite elástico por cizalladura para el latón: 13.8·10⁷ N/m²; módulo de rigidez: G=3.8·10¹⁰ N/m².

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

El módulo de Young de un alambre de aluminio es 6·10¹⁰ N/m². ¿Cuánto se estirará un alambre de aluminio de 3 m de largo por la acción de un bloque de 5 kg si el diámetro del alambre es de 1 mm?

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Una barra rígida de 1 m de longitud, cuyo peso es despreciable, está sostenida horizontalmente en sus extremos por dos hilos verticales de la misma longitud; uno de ellos es de acero y el otro de cobre, tal como su muestra en la figura adjunta, siendo sus respectivas secciones rectas de 1 mm² y 2 mm² respectivamente. ¿En qué punto de la barra ha de suspenderse un peso W para producir: a) igual esfuerzo en ambos hilos? b) igual deformación unitaria en ambos hilos? E_Cu=12.8·10¹⁰ N/m²; E_A=20·10¹⁰ N/m².

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Una barra de acero de 1 m de longitud y 0.20 cm de radio está fija rígidamente por uno de sus extremos (ver figura). Un disco de 20 cm de radio está unido al otro extremo, que puede girar libremente. Al suspender un peso de 500 g de una cuerda enrollada al disco, se observa que la carga desciende 10 cm. a) ¿Cuál es el módulo de rigidez o cizalladura del material de que está hecha la barra? b) ¿Cuál es la disminución de energía potencial de la carga? c) ¿Cuál es la energía potencial elástica de la barra sometida a torsión?

Problema de Propiedades Elásticas de los Sólidos.

Una barra homogénea de masa m=100 kg está suspendida de tres alambres verticales de la misma longitud situados simétricamente. Determinar la tensión en los alambres si el del medio es de acero y los otros dos son de cobre. El área de la sección transversal todos los alambres es igual. El módulo de Young del acero es dos veces mayor que el del cobre.

Cuestion de Propiedades Elásticas de los Sólidos.