Problemas Fisica I 2017-2018, Ejercicios de Física. Universitat Politècnica de Catalunya. BarcelonaTech (UPC)
docsity.es
docsity.es

Problemas Fisica I 2017-2018, Ejercicios de Física. Universitat Politècnica de Catalunya. BarcelonaTech (UPC)

21 páginas
6Número de descargas
7Número de visitas
33%de 3 votosNúmero de votos
1Número de comentarios
Descripción
Asignatura: Fisica 1, Profesor: Alex Nosequé, Carrera: Arquitectura, Universidad: UPC
20 Puntos
Puntos necesarios para descargar
este documento
Descarga el documento
Vista previa3 páginas / 21
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 21 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 21 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 21 páginas totales
Descarga el documento
Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 21 páginas totales
Descarga el documento
Problemes de Física I

ETSAB

Tardor 2017

Problemes de Física I Departament de Física UPC

Problemes de Física I ETSAB

2

CAPÍTOL 3: ESTÀTICA DEL SÒLID RÍGID Calculeu les reaccions exteriors en els suports dels sòlids rígids o sistemes de sòlids rígids articulats que es mostren a les figures quan estan sotmesos a les forces exteriors (concentrades o uniformement distribuïdes) i/o moments puntuals que s’hi indiquen.

l

l l

45

2 m

0,75 m 0,75 m

P

Fig. 3.3

45

2 m

0,75 m 0,75 m

P

60

Fig. 3.2

45

2 m

0,75 m 0,75 m

P

0,2 m

Fig. 3.1

A

B

C 1 t

1 t

Fig. 3.4

Problemes de Física I ETSAB

3

Fig. 3.5

1 t

3 m

1 m 2 m

A

B C

4 m

Fig. 3.7

6 t

3m m

1 m

A B

4 t

Fig. 3.6

6 t

2 m

2 m 2 m

A

B

Problemes de Física I ETSAB

4

CAPÍTOL 4: ESTRUCTURES PLANES ISOSTÀTIQUES 4.1. Per a les càrregues mostrades a les figures, calculeu les reaccions exteriors en els suports i les forces en totes les barres de les gelosies, indicant si són de tracció o de compressió.

Fig. 4.1.2

A B

C

D

F

E

4 m 4 m 4 m 4 m

6 m

10 t

15 t

Fig. 4.1.1

1 m 1 m

1 m

1 m

1000 N

B A

C D

E

A B C

4 m

3 m

D

E

F G

5 t

4 m 4 m

5 t 3 t 3 t

Fig. 4.1.3

B

A

C

D

E

F

G

H

4 m 4 m 4 m

3 m

3 t 3 t 3 t

Fig. 4.1.4

Problemes de Física I ETSAB

5

A B C

a a

a D E

F

G

H

1 t

Fig. 4.1.5

2 t 1 t

5 m

5 m

5 m 12 m

A B C

D

E F

Fig. 4.1.6

A

B

3 m

2 t 3 t

4 t

C D

E

F G H

3 m

3 m 3 m 3 m

Fig. 4.1.7

Problemes de Física I ETSAB

6

4.2. Calculeu les reaccions exteriors en els suports i les forces que actuen en totes les barres dels sistemes de barres articulats que es mostren a les figures.

5 m 5 m

10 m 45

4 t

A

B

C Fig. 4.2.1

P

1,2 m

1,2 m

1,8 m

0,6 m

A B

Fig. 4.2.2

1 m

0,75 m

1,25 m 0,75m

1 kN

A

B C

Fig. 4.2.3

P P

A

B E

D

C

2 m

1 m

1 m

1 m

0,5 m

0,5 m

Fig. 4.2.5

80 cm

40 cm

40 cm

60 cm 4 kN

A B

C

D E

Fig.4.2.4

1 t

1 m

A

B

C

D 30°

Fig. 4.2.6

1 m

Problemes de Física I ETSAB

7

2 m 1 m

0,5 m P

A B C

Fig. 4.2.11

2 t

2 m

0,5 m

1 m 1 m

A B

C

D

E

Fig 4.2.9

2 t

2 m

0,5 m

1 m 1 m

A B

C

D

E

2 t

Fig 4.2.10

2 t

2 m

0,5 m

1 m 1 m

A B

C

D

E

Fig 4.2.8 Fig 4.2.7

2P

P

G A

C

E D

F B

0,4 m 0,4 m

0,1 m

0,2 m

0,15 m

Fig. 4.2.12

Problemes de Física I ETSAB

8

1 t

3 m

1 m

3 m

A

B C

Fig. 4.2.14

3 t

D

E

3 m

4 t

3 m

2 m 2 m

A

B C

Fig. 4.2.13

9 t

D E

F

2 m

4 t

2m 2 m 2 m

A

B C

Fig. 4.2.15

2 t

D

E F

2 m

2 t G

2 m

2 m

Problemes de Física I ETSAB

9

CAPÍTOL 5: BIGUES RECTES 5.1. Calculeu les forces tallants i els moments flectors i representeu-ne els diagrames per a les bigues rectes de les figures, quan estan sotmeses a les forces transversals (concentrades i distribuïdes) i moments exteriors puntuals que s’hi indiquen.

 B

A B

2 m

25 kN/m

Fig. 5.1.1

A B

2,5 m

50 kN.m

Fig. 5.1.3

A B

1,5 m

100 kN

2,5 m

Fig. 5.1.4

A B

3 m

40 kN.m

Fig. 5.1.2

A

B C

3 m 2 m

200 kN/m

Fig. 5.1.5

Problemes de Física I ETSAB

10

A B C

200 mm 200 mm

120 N 120 N

Fig. 5.1.11

A B C

a a

P P

Fig. 5.1.10

A B C D

1 m 1,5 m 2,5 m

150 kN 50 kN

50 kN

0,3 m

Fig. 5.1.6

A B C D

2 m 1 m 2,5 m

25 kN/m 30 kN.m

80 kN

Fig. 5.1.7

A

B

C D

1 m 2 m 1,2 m

25 kN/m

45 kN

Fig. 5.1.9

A

B

C D

1,5 m 0,5 m 1,2 m

4 kN/m

30 kN

Fig. 5.1.8

Problemes de Física I ETSAB

11

A B C

1 m 1 m

2 t 2 t

Fig. 5.2.1

Fig. 5.2.2

5.2 Feu el dibuix aproximatdel diagrama de flectors de les següents bigues (sense calcular prèviament el seu diagrama de tallants).

A B C D

2 m 1 m 2,5 m

25 kN/m 30 kN.m

80 kN

Fig. 5.2.3

A

B C D

2 m 1 m 1 m

25 kN/m 40 kN.m

Fig. 5.2.4

Problemes de Física I ETSAB

12

2 m

4 t

2 m 2 m

A

B C

Fig. 6.3

2 t

D

E F

G

2 m

2 m

2m

2 t

CAPÍTOL 6: DIAGRAMES DE PÒRTICS PLANS ISOSTÀTICS Calculeu les forces tallants i els moments flectors i representeu-ne els diagrames per als pòrtics de les figures, que estan sotmeses a les forces (concentrades i distribuïdes) i moments exteriors puntuals que s’hi indiquen.

3 t

1 t

3 m

1 m

3 m

A

B C

Fig. 6.2

D E

3 m

4 t

3 m

2 m 2 m

A

B C

Fig. 6.1

9 t

D E

F

2 m

Problemes de Física I ETSAB

13

4 t

3 m

1 m

3 m 1 .5 m

A

C

D

E

Fig. 6.4

1.5 m

4t

B

F

G

Fig. 6.7

6 t

6 m

3 m

2 m 2 m

A

C

D

E

B

F 3 t

Fig. 6.6

4t 5 t

3 m

2 m

2 m 2 m

A

C D E

3 m

2t

B

F G

 B

2 t/m

4 m

4 m

2 m 4 m

A

C

D

E

Fig. 6.5

2 m

B

F

Problemes de Física I ETSAB

14

Fig. 6.8

1 t

3 m

1 m 2 m

A

B C

Fig. 6.9

6 t

2 m

2 m 2 m

A

B

3m

Fig. 6.10

A

2 t/m

2m

D C

4 mt

3m m

E

B

Problemes de Física I ETSAB

15

1 t/m

3 m

1 m

2 m 4 m

A

C

D E

Fig. 6.12

1 m

B

F

G

H

6 t

2 m

6 mt

2 m

4 m

2 m

1 m

A

C

D

E

Fig. 6.13

2 m

B

F

2 t/m

1 t

 B

4 m

Fig. 6.11

6 t

3m m

1 m

A B

4 t

Problemes de Física I ETSAB

16

Fig. 6.15

Fig. 6.14

Fig. 6.16

Problemes de Física I ETSAB

17

1,2 m

1,6 m

1,5 m

ACER

LLAUTÓ

100 kN

50 kN

32 mm

A

B

C

D

2 m

0,5 m

F

F

S = 20 cm2

S = 40 cm2

CAPÍTOL 8: COMPORTAMENT ELÀSTIC DELS MATERIALS 8.1 La vareta d'acer ABC (de 32 mm de diàmetre i mòdul de Young EA= 2,1 ·1011 N/m2 ) i la vareta de llautó CD (del mateix diàmetre i mòdul de Young EL= 1,05 ·1011 N/m2 ) estan unides pel punt C per formar la vareta de longitud ABCD. Per a la càrrega mostrada i menyspreant el pes propi de la vareta, trobar els desplaçaments del punt C i del punt D.

8.2 Un pilar està format per dues barres cilíndriques coaxials que tenen diferent secció, tal com indica la figura. Les dues barres estan fetes amb el mateix material. Els extrems superior i inferior del pilar estan encastats. Al punt mig de cada una de les barres que formen el pilar es troba aplicada una força vertical cap avall de mòdul F. Determineu les forces realitzades pels suports en funció de F.

Problemes de Física I ETSAB

18

8.3 Un pedestal de formigó de secció transversal quadrada de 40 cm de costat es reforça amb 9 varetes d’acer de 2 cm de diàmetre. El mòdul de Young de l’acer és de 210 GPa i el del formigó és 24 GPa. Sobre el pedestal es col·loca una estàtua de pes P.

a) Calcular, en funció de P, els esforços normals en l’acer i en el formigó. b) Si els esforços normals màxims que poden suportar amb seguretat l’acer i el formigó són

150 MPa i 15 MPa, respectivament, calcular el màxim pes P que pot tenir l’estàtua perquè no se superin aquests esforços màxims a cap dels dos materials.

8.4 Tres barres cilíndriques (AB, BC i CD) estan soldades una a continuació de l’altra. Les barres AB i CD són de bronze (Eb = 105 GPa) i tenen una secció transversal de 250 mm2. La barra BC és

d’alumini (EAl = 70 GPa, Al =23106 C1) i té una secció transversal de 500 mm2. Els punts A i D estan fixats a dos suports verticals rígids i immòbils. Inicialment, tot el conjunt es troba a la mateixa temperatura i els esforços en les tres barres són pràcticament menyspreables. Si s’apliquen les forces de 50 kN que s’indiquen a la figura i la temperatura de la barra central (BC)

augmenta de 20 C, calcular: a) Els esforços normals en les tres barres b) Els desplaçaments dels punts B i C

8.5 El bloc de la figura té una llargària de 300 mm i consta d’un nucli d’acer de secció quadrada de 25 mm de costat, envoltat d’una capa de llautó de 6 mm d’espessor. Els dos materials estan soldats. Calculeu el màxim augment de temperatura que es pot produir en el conjunt si l’esforç en el nucli d’acer no pot excedir els 55 MPa.

Dades: αacer = 11,7·106 °C1, αllautó = 20,9·106 °C1

acer

llautó

42 cm

A B C

D

42 cm 70 cm

50 KN 50 KN

Problemes de Física I ETSAB

19

Fig. 8.6.2

8.6 Calculeu les tensions normals en cada cara i les deformacions de les arestes dels prismes rectes que apareixen a les figures 8.6.1 i 8.6.2, sotmesos al règim de càrregues i limitacions de moviment que en elles s’explicita (suposar les forces com uniformement distribuïdes). Dades: E= 2x1011 Pa, coeficient de Poisson= 0,2.

(Exclusivament per a la fig.8.6.1: x=-0,088 mm)

750 kN

750 kN

500 kN

500 kN

x

y

z

200 mm

100 mm

75 mm

y

x

z

2000 kN

2000 kN

P

200

400

100

P

Fig. 8.6.1

Problemes de Física I ETSAB

20

CAPÍTOL 9: APLICACIONS DEL COMPORTAMENT ELÀSTIC

Determineu els valors dels desplaçaments verticals i girs dels extrems de les barres rectes de les figures, quan estan sotmeses a les forces transversals (concentrades i distribuïdes) i als moments puntuals que s’hi indiquem. Dibuixeu, en cada cas, la deformada a estima.

Fig. 9.1

Fig. 9.2

Fig. 9.3

Fig. 9.4

A

B

2 m

25 kN/m

A

B

3 m

40 kN.m

A B

2,5 m

50 kN.m

A

B C

3 m 2 m

200 kN/m

Fig. 9.5

A B

1,5 m

100 kN

2,5 m

Problemes de Física I ETSAB

21

A B C

200 mm 200 mm

120 N 120 N

Fig. 9.11

A B C

a a

P P

Fig. 9.10

A

B C D

1 m 1,5 m 2,5 m

150 kN

50 kN

50 kN

0,3 m

Fig. 9.6

A B C D

2 m 1 m 2,5 m

25 kN/m

80 kN

Fig. 9.7

30 kN.m

A

B

C D

1,5 m 0,5 m 1,2 m

4 kN/m

30 kN

Fig. 9.8

A

B

C D

1 m 2 m 1,2 m

25 kN/m

45 kN

Fig. 9.9

Esta solo es una vista previa
3 páginas mostradas de 21 páginas totales
Descarga el documento