Ejercicios de Elasticidad (Física) I.T.S.Bolívar ( Ambato - Ecuador )
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Este documento presenta 16 problemas de física relacionados con la deformación de materiales bajo tensión o compresión. Los problemas cubren temas como el cálculo de esfuerzo, deformación unitaria, módulo de Young, alargamiento de alambres y barras bajo diferentes fuerzas, acortamiento de columnas bajo carga, trabajo realizado al estirar materiales, y cambios en el volumen de esferas bajo diferentes presiones. El documento proporciona información detallada como longitudes, secciones, masas, fuerzas aplicadas, módulos el
Ejercicios de Elasticidad (Física) I.T.S.Bolívar ( Ambato - Ecuador )
- 1. INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR BOLIVAR NOMBRE: DIEGO VALAREZO CURSO/PARALELO: 6TO/5TO DEBER DE FÍSICA 1. Una varilla de 4m de longitud y 0,6cm2 de sección se alarga 0,6 cm cuando se suspende de un extremo de ella un cuerpo de 500 kg, estando fijo su otro extremo. Hallar: a. El esfuerzo b. La deformación unitaria c. El módulo de Young 4m 500kg Página 1 de 9
- 2. DEBER DE FÍSICA 2. ¿Qué alargamiento experimentará un alambre de cobre de 14 m de longitud y 0,4cm de radio, sometido a una tensión de 50 N? 14m ΔL 3. ¿Qué sección mínima deberá dársele a un alambre de aluminio de 4m de longitud destinado a experimentar una tensión de 60 N si la máxima elongación permitida es de 0,3 cm? 4m ΔL Página 2 de 9
- 3. DEBER DE FÍSICA 4. ¿Qué fuerza se requiere para estirar 0,5 mm un alambre de acero de 2 m de largo y 2 mm2 de sección? 2m ΔL 5. Una barra uniforme de 4 m de largo y 600 N de peso está sostenida horizontalmente por sus extremos mediante dos alambres verticales, uno de acero y otro de cobre. Cada alambre tiene 3 m de longitud y 0,80 cm2 de sección. Calcular la elongación de cada alambre. T T ΔL ΔL W Página 3 de 9
- 4. DEBER DE FÍSICA 6. Una barra de acero de 2 m de longitud y 2 cm2 de sección lleva en sus extremos dos esferas metálicas cuyas masas son iguales a 2 kg. Se hace girar la barra alrededor de un eje perpendicular a ella y pasando por su centro, con una velocidad angular igual a 30 rad/s. Calcular el alargamiento de la barra ΔL F 7. Un péndulo está constituido por un hilo de acero de 1 m de longitud y 1 mm de diámetro y lleva en se extremo una masa de 500 g. Si la amplitud del péndulo es de 30˚. Que diferencia hay entre la longitud del hilo cuando pasa por la vertical y cuando se encuentra en uno de los extremos? 30 ΔL F2 ΔL Fy F
- 5. DEBER DE FÍSICA 8. Un candelabro que pesa 2100 N está sostenido por un cable de 12 m compuesto por 6 alambres de acero cada uno de 1,6 mm de radio. ¿Qué alargamiento experimentará el cable? T m 9. Una columna hueca de acero tiene la longitud de 20m, radio exterior de 30cm y radio interior de 22 cm. ¿Qué acortamiento experimentará cuando soporte una carga de 6 * 106 N? F r R
- 6. DEBER DE FÍSICA 10. Cierta cuerda de 0,8 cm de diámetro se rompe cuando es sometida a una tensión de 3000 N. Calcular el esfuerzo de ruptura. ¿qué sección mínima debe tener una cuerda del mismo material para soportar una tensión máxima de 2000 N? F 11. ¿Cuál es la mayor carga que se puede suspender de un cable de acero de 1 mm de radio si el máximo alargamiento permisible es de 0.2% de su longitud original? 100% ΔL = 2% Página 6 de 9
- 7. DEBER DE FÍSICA 12. Un extremo de un alambre de acero está unido al techo de un laboratorio. El otro extremo va unido a un alambre de aluminio, en el extremo libre del cual está suspendido cierto cuerpo. Ambos alambres tienen la misma longitud y la misma sección. Si el cuerpo produce una elongación de 4 mm en el alambre de aluminio, ¿Cuál será la elongación del alambre de acero? ΔL1 ΔL2 13. Una pelota sólida de caucho de 3 cm de radio se sumerge en un lago hasta una profundidad tal que la presión del agua es 100 00 Pa. Calcular la disminución del volumen experimentada. Módulo de elasticidad de volumen: 106 Pa. ΔV Página 7 de 9
- 8. DEBER DE FÍSICA 14. En una de las modernas cámaras de alta presión se somete a una presión de 2000 atmósferas el volumen de un cubo cuya arista es 1 cm. Calcular la disminución que experimenta el volumen de cubo. (1 atmosfera = 106 Pa). Modulo de elasticidad de volumen: 27 * 1010 Pa. 2000 atm 2000 atm 2000 atm 15. Calcular el trabajo realizado al estirar un alambre de cobre de 2 m de largo y 3 mm2 de sección cuando se fija un extremo y se aplica una fuerza en su otro extremo hasta estirarlo 2 mm. L ΔL F Página 8 de 9
- 9. DEBER DE FÍSICA 16. Una esfera de cobre (módulo de volumen, 12 * 1010 Pa) tiene un radio igual a 1,0 cm a la presión atmosférica de 105 Pa. ¿Cómo varía su radio cuando: a) se coloca en un recipiente donde la presión es solo 10 Pa, b) se introduce en una cámara donde la presión es igual a 106 Pa? ΔV Página 9 de 9