EJERCICIOS DE ENSAYO DE TRACCIÓN Y COMPRESIÓN
B21. Un redondo de 50 cm de longitud está fabricado con un acero de límite elástico 250 MPa y de módulo de elasticidad 21·104 MPa. Se pide:
- a) Si se sometiera a una carga de 12500 N, ¿cuál debería ser su diámetro mínimo, para que la barra no se alargara más de 0,50 mm?
- b) Si la carga fuera de 25000 N y el diámetro de la barra 10 mm, justifique si se produciría deformación plástica.
B.22. Una pieza como la de la figura, de sección circular, se somete a una fuerza F. El acero tiene un límite elástico de 630 MPa y se desea un coeficiente de seguridad de 4. Determine:
- a) El valor máximo de la fuerza a aplicar.
- b) El alargamiento total producido. E= 210 GPa

B.23. Se le aplica una fuerza de compresión de 400 KN en dirección axial, a un tubo hueco de 40 cm de largo y con diámetros exterior e interior de 17 y 12 cm, respectivamente. Si su módulo de elasticidad es de 2,7·109 Pa, calcule:
- a) La tensión de compresión media del tubo.
- b) En cuánto disminuirá su longitud.
B.24. En un ensayo de tracción a una probeta de 120 mm2 de sección, se han obtenido los siguientes datos: límite elástico: 360 MPa; para 27 kN de carga, la probeta presenta un alargamiento unitario del 1,07·10-3 y la carga máxima soportada es de 58 kN. Calcule:
- a) El módulo de Young.
- b) La resistencia a la rotura.
B.25. Se somete a tracción una pieza metálica de sección rectangular (2 mm x 20 mm) y de 250 mm de longitud, con una fuerza de 10000 N, midiéndose un alargamiento de 5·10-2 cm dentro del campo elástico. Se pide:
- a) Calcular la tensión y el alargamiento unitario al aplicar esa fuerza.
- b) Calcular el módulo de elasticidad del material.
B.26. Entre las características mecánicas suministradas por un fabricante de aleaciones de cobre, se encuentra un latón de módulo elástico 10,3·104 MPa y limite elástico de 345 MPa. Determine:
- a) La máxima fuerza que podría aplicarse a una probeta de 130 mm2 de sección sin que se produzca deformación plástica en el material.
- b) Si la longitud inicial de la probeta anterior fuera de 76 mm, ¿cuál sería la máxima longitud a la que se podría estirar sin que sufriera deformación plástica?
B.27. Se dispone de un cable de acero de 10 m de longitud y 80 mm2 de sección. Al someterlo a una carga axial de 120 KN, se alarga 80 mm dentro del campo elástico. Se pide:
- a) El alargamiento unitario del cable y módulo de elasticidad del acero.
- b) ¿Qué carga habría que aplicar al cable, para que alargue elásticamente 40 mm?
B.28. Una varilla de 20 mm de diámetro se fabrica con un metal que tiene las siguientes características: módulo de elasticidad: 120·107 Pa; resistencia a tracción: 26·106 Pa; límite elástico: 130·105 Pa. Si la sometemos a una fuerza de tracción de 1500 N y no se quiere que el alargamiento exceda de 1,25 mm, calcule:
- a) La tensión a la que está sometida la varilla y su longitud inicial.
- b) La fuerza máxima que puede soportar la varilla sin romperse.
B.29. El límite elástico de una aleación de magnesio es 180 MPa y su módulo elástico 45 GPa.
- a) Calcule la carga máxima, en N, que puede soportar sin sufrir deformación permanente, una probeta de 20 mm2 de sección de dicho material.
- b) ¿Cuánto se alarga cada mm de la probeta cuando se aplica la carga calculada en el apartado anterior?
B.30. Una varilla metálica que tiene una longitud de 1,5 m y una sección de 20 mm2, experimenta un alargamiento de 2 mm cuando está sometida a una carga de 1870 N, dentro del campo elástico. Calcule:
- a) El módulo de elasticidad del material.
- b) La fuerza de tracción necesaria a aplicar sobre un alambre del mismo material, de 1,2 mm de diámetro y 80 cm de longitud, para que se alargue hasta alcanzar 80,10 cm.
B.31. Una pieza de latón deja de tener un comportamiento elástico para tensiones superiores a 250 MPa. Su módulo de elasticidad es de 10,3·104 MPa. Calcule:
- a) La fuerza máxima que puede aplicarse a una probeta de 175 mm2 de sección, sin que se produzca deformación plástica.
- b) La longitud máxima a la que puede ser estirada una probeta de 100 mm de longitud, sin producir deformación plástica.
B.32. Se somete a un ensayo de tracción, una probeta de sección transversal cuadrada de 2,5 cm de lado y 25 cm de longitud. La probeta se deforma elásticamente hasta alcanzar una fuerza de 15 kN, rompiendo cuando la fuerza aplicada es de 30 kN. Su módulo elástico es 70 GPa. Calcule:
- a) El límite elástico y la tensión de rotura.
- b) El alargamiento total cuando se aplica una fuerza de 10000 N.
B.33. Una probeta de 8 mm de diámetro y longitud entre puntos de 25 mm, se ensaya a tracción. Después del ensayo se obtienen los siguientes resultados: carga máxima 30 KN, carga al final del periodo elástico 23 kN, diámetro final 6,2 mm y longitud final 30,7 mm. Se pide:
- a) Calcular la resistencia de rotura y el límite elástico.
- b) Calcular el alargamiento de rotura en % y la estricción de rotura.
B.34. Se sabe que las propiedades de un acero son: Módulo de elasticidad: 210 GPa. Límite elástico: 250MPa. Resistencia a la rotura: 400 MPa. Se ensaya una probeta de este material de 50 mm de longitud y 12 mm de diámetro. Se pide:
- a) Determinar la carga a la que empezará la deformación plástica, y la carga máxima soportada en el ensayo.
- b) La deformación en el límite elástico, suponiendo que coincide con el de proporcionalidad.
B.35. Se dispone de una chapa de acero de la que se obtiene una probeta de sección rectangular de 300 mm2 y 200 mm de longitud. Ensayada a tracción, rompe con una carga de 210 kN. Tras la rotura se midió un alargamiento de 10 mm. Se pide:
- a) La tensión de rotura del material y alargamiento a la rotura en %.
- b) La carga a la que rompería y cuál sería el alargamiento sufrido por una probeta obtenida de la misma chapa de 200 mm2 de sección y 50 mm de longitud.
B.36. Un latón tiene un módulo de elasticidad de 120 GPa y un límite elástico de 250 MPa. A una varilla de este material de sección 10 mm2 y 100 cm de longitud, se le aplica una carga de 1500 N. Se pide:
- a) Determinar si la varilla recuperará su longitud inicial cuando se elimine la carga.
- b) Calcular el alargamiento unitario en estas condiciones.
B.37. Una probeta de sección transversal cuadrada de 2,5 cm de lado se deforma elásticamente a tracción hasta que se alcanza una fuerza de 12 kN. Si se aumenta la fuerza en la probeta se producen deformaciones plásticas. La fuerza máxima durante el ensayo es de 19,2 kN antes de la rotura. Su módulo elástico (E) es de 10 GPa. Se pide:
- a) El límite elástico y la tensión de rotura.
- b) El alargamiento unitario cuando se alcanza el límite elástico.
B.38. Un metal tiene un módulo de elasticidad de 100 GPa y un límite elástico de 220 MPa. A una probeta de este material, de 12 mm2 de sección y 80 cm de longitud se le aplica una fuerza de tracción de 1500 N. Se pide:
- a) La deformación unitaria en estas condiciones. ¿Recuperará la barra su longitud primitiva si se elimina la carga? Justiciar la respuesta.
- b) El diámetro mínimo que debe tener una barra de este material para que al ser sometida a una carga de 75 kN no experimente deformación permanente.
B.39. Una cinta métrica de acero de 25 m de longitud, tiene una sección de 6 mm de ancho y 0,8 mm de espesor. El módulo de elasticidad del acero es 210 GPa. Se pide:
- a) La tensión (en MPa) a la que está sometida la cinta cuando se mantiene tirante bajo una fuerza de 60 N.
- b) El alargamiento total en las condiciones del apartado anterior.