Question

Una viga de acero tiene 5 m de longitud a temperatura de 20 C. En un día caluroso la temperatura sube a 40 C.
a) como cambia la longitud de la viga por la expansión térmica?
b) supongamos que los extremos de la viga están inicialmente en contacto con soportes verticales rígidos. Qué fuerza ejercerá la viga expandida sobre los soportes si el área de la viga es de 60 cm2?
GRACIAS POR SU AYUDA​

Answer 1

El coeficiente de dilatación lineal del acero es α = 1,2 . 10⁻⁵ /°C

El módulo de Young del acero es 20 . 10¹⁰ N/m²

De la dilatación térmica se sabe que ΔL = Lo α Δt

De la resistencia de materiales se sabe que F/S = e Y

e = ΔL/Lo = α Δt

O sea F = S . α Δt . Y

a) ΔL = 5 m 1,2 . 10⁻⁵ /°C . (40 - 20) = 0,0012 m

b) F = 0,006 m² . 1,2 . 10⁻⁵ /°C . (40 - 20) °C . 20 . 10¹⁰ N/m²

F = 288000 N

Para que aparezca esta fuerza, los soportes deben impedir la dilatación de la viga.

Saludos Herminio