mi APPLIED STRENGTH mi
OF MATERIALS
mi mi
7thEdition i
m
CompleteChapterSolutionsManuali
m i
m i
m
areincluded(Ch1to14)
m
i i
m i
m i
m i
m i
m
by
Robert L. Mott mi mi
JosephA.Untener
mi i
m i
m
**ImmediateDownload
mi mi
** Swift Response
mi mi
**AllChaptersincluded
mi mi mi
,Chapter 1 mi Basic Concepts in Strength of Materials mi mi mi mi mi
1.1 to 1.11 Answers in text.
mi mi mi mi mi
1.12 𝑊 = 𝑚 ∙ 𝑔 = 1400 kg ∙ 9.81 m/s2= 13 734 (kg ∙ m)/s2= 14 × 103 N
mi mi mi mi mi mi mi mi mi mi i
m mi mi mi mi mi i
m mi mi mi mi
𝑾 = 𝟏3. 𝟕 𝐤𝐍 mi mi mi mi
1.13 Total Weight = 𝑚𝑔 = 3500 kg ∙ 9.81 m/s2= 34.34 kN
mi mi mi mi mi mi mi mi mi i
m mi mi
1
Each Front Wheel: 𝐹𝐹 = ( 2) (0.40)(34.34 kN) = 6.87 𝐤𝐍
mi mi mi m i m i
mi mi
mi
mi mi
1
Each Rear Wheel: 𝐹𝑅 = ( 2) (0.60)(34.34 kN) = 𝟏0.32 𝐤𝐍
mi mi mi m i m i
mi mi
mi
mi mi
1.14 Loading = Total Force / Area mi mi mi mi mi
Total Force = 𝑚𝑔 = 5900 kg ∙ 9.81 m/s2= 57.9 kN mi mi mi mi mi mi mi mi mi i
m mi mi
Area = (4.5 m)(3.5 m) = 15.8 m2 mi m i mi mi
m i
m i mi
Loading = 57.9 kN⁄15.8 m2= 3.66 kN⁄m2= 𝟑.66 𝐤𝐏𝐚 mi mi mi mi i
m mi mi i
m mi mi
1.15 Force m i = 𝑚𝑔 = 35 kg ∙ 9.81 m/s2= 343 N i
m mi mi mi mi mi mi i
m mi mi
K = Spring Scale =4800 N⁄m = 𝐹/Δ𝐿
m i m i m i m i mi mi mi
Δ𝐿 = 𝐹 = 343 N mi
mi
mi
mi
= 0.0715 m = 71.5 × 10−3
mi mi mi mi mi mi m = 71. 𝟓 𝐦𝐦 mi mi mi mi
𝐾 4800 N/m mi
𝑤 3250 lb lb∙s2 = 101 𝐬𝐥𝐮𝐠𝐬
1.16 𝑚= =
m i mi
m i m i
𝑔 32.2 (ft/s2) mi
= 101 mi mi
ft
mi mi
𝑤 11 600 lb∙s2 = 𝟑60 𝐬𝐥𝐮𝐠𝐬
1.17 𝑚
lb = =
m i mi
mi
m i mi m i
= 360 mi mi
mi mi
𝑔 32.2 (ft/s2) mi ft
1.19 𝑝 = 1700 psi ∙ 6.895 (kPa⁄psi) = 11 722 𝐤𝐏𝐚
mi mi mi mi mi mi
mi
mi mi mi
1.20 𝜎 = 24 300 psi ∙ 6.895 (kPa⁄psi) = 167 549 kPa = 𝟏68 𝐌𝐏𝐚
m i m i mi mi mi mi mi
mi
m i mi mi m i m i m i
, 1.21 𝑠𝑢 = 14 000 psi ∙ 6.895 (kPa⁄psi) = 96 500 kPa = 𝟗𝟔.𝟓 𝐌𝐏𝐚
m i m i mi mi mi mi mi
mi
m i mi mi m i m i i
m mi
𝑠𝑢 = 76 000 psi ∙ 6.895 (kPa⁄psi) = 524 000 kPa = 𝟓𝟐𝟒 𝐌𝐏𝐚
m i m i mi mi mi mi mi
m i
m i mi mi m i m i mi
3600 rev 2π rad 1 min 𝐫𝐚𝐝
1.22 × ×
mi m i mi m i
𝑛= = 377
mi m i
mi mi
mi mi
min rev 60s mi m i
𝐬
2
(25.4mm)
1.23 𝐴 = 26.1 in2 ×
mi
i2n
mi mi
mi
mi
m i
= 16 839 𝐦𝐦𝟐 mi mi mi
1.24 𝑦 = 0.08 in ∙ 25.4 (mm⁄in) = 𝟐.𝟎𝟑 𝐦𝐦
m i m i mi mi mi mi
m i
m i i
m mi
1.25 Dimensions: 18 in × 25.4 (mm/in) = 457 mm mi mi m i m i mi m i m i mi
12 in × 25.4 (mm/in) = 305 mm mi m i m i mi m i m i mi
Area = (18 in)2 = 𝟑𝟐𝟒 𝐢𝐧𝟐 mi mi mi m i m i mi
Area = (457 mm)2 = 𝟐.𝟎𝟗 × 𝟏𝟎𝟓 𝐦𝐦𝟐 mi mi mi m i m i m
i mi mi m i
Volume = 𝑉 = Area × Height mi mi mi mi mi mi
𝑉 = 324 in2 × 12 in = 𝟑𝟖𝟖𝟖 𝐢𝐧𝟑
m i m i mi m i mi mi m i m i mi
𝑉 = (1.5 ft)2 × 1.0 ft = 𝟐.𝟐𝟓 𝐟𝐭𝟑
m i m i mi m i mi mi m i m i m
i mi
𝑉 = (209 × 103 mm2) × 305 mm = 𝟔.𝟑𝟕 × 𝟏𝟎𝟕 𝐦𝐦𝟑
m i m i mi mi m i
mi
mi mi m i m i m
i mi mi m i
𝑉 = (0.457 m)2 × 0.305 m = 0.0637 m3 = 𝟔.𝟑𝟕 × 𝟏𝟎−𝟐 𝐦𝟑
m i m i mi m i m i mi m i m i mi m i m i m
i mi mi mi
1.26 𝐴 = 𝜋𝐷2⁄4 = 𝜋(0.505 in)2⁄4 = 𝟎. 𝟐𝟎𝟎 𝐢𝐧𝟐
mi mi mi mi mi mi mi mi mi
(25.4 mm)2 m i
𝐴 = 0.200 in2 × = 𝟏𝟐𝟗 𝐦𝐦𝟐
mi
m i m i mi m i mi m i mi
in2
𝑃 2800 N 2800 N N
1.27 𝜎= = m i m i
mi
=
mi
= 35.7 m i
= 35. 𝟕 𝐌𝐏𝐚
(𝜋𝐷2⁄4) [𝜋(10 mm)2]⁄4 mm2
mi mi mi
𝐴 m
i mi
𝑃 3 m i
N N
1.28 𝜎= = 18×10 = 50.7 = 50. 𝟕 𝐌𝐏𝐚
m i
m i m i m i mi mi mi
𝐴 (12)(30) mm2 mi mm2
𝑃 1150 lb
1.29 𝜎 = = = 7188 𝐩𝐬𝐢
m i mi m i
m i m i m i m i mi mi
𝐴 (0.40 in)2 mi
𝑃 1850lb = 𝟏𝟔 𝟕𝟓𝟎 𝐩𝐬𝐢
1.30 𝜎= =
m i mi
m i mi mi
[𝜋(0.375 in)2]⁄4
m i mi
𝐴 mi
1.31 Load on Shelf = 𝑊 = 𝑚𝑔 = 1650 kg ∙ 9.81 m⁄s2= 16 187 N
mi mi m i mi mi mi mi mi mi mi mi mi i
m mi mi mi
𝑊/2 = 8093 N On each side mi mi mi mi mi mi
∑ 𝑀𝐴= 0 = (8093 N)(600 mm) − 𝐶𝑉(1200 mm)
mi
i
m mi mi mi mi mi
mi
mi mi
𝐶𝑉= 4047 N i
m mi mi
𝐶 = 𝐶𝑉/ sin 30° = 8093 N
mi mi mi mi mi mi mi
𝑃 𝐶 9025 N
𝜎= ==
m i m i m i mi
mi mi
𝐴 m i 𝐴 m i
mi
[𝜋(12 mm)2]⁄4 mi m i m i
= 71.6 𝐌𝐏𝐚 mi m i
𝑃 70000 lb
= = 891 𝐩𝐬𝐢
mi m i m i
1.32 𝜎 =
m
i m
i
m i m i mi mi
𝐴 [𝜋(10in)2]/4 m
i
, 𝑃 (29500 lb)/3
= = 𝟖𝟎𝟑 𝐩𝐬𝐢
mi m i
1.33 𝜎 =
mi mi
𝐴
m i
(3.5 in)2 mi
m i mi
𝑃 3500 N
= = 𝟓𝟒.𝟕 𝐌𝐏𝐚
mi
1.34 𝜎 =
mi mi
𝐴
m i
(8.0 mm)2
m i
mi
m i i
m mi
1.35 𝑊 = 𝑚𝑔 = 4200 kg ∙ 9.81 m/s2= 41.2 kN
mi mi mi mi mi mi mi mi i
m mi mi
𝐴𝐵𝑋 = 𝐴𝐵sin35° m i m i mi i
m
𝐴𝐵𝑌 = 𝐴𝐵cos35° m i m i mi m
i
𝐵𝐶𝑋 = 𝐵𝐶 sin55° m i m i mi i
m
𝐵𝐶𝑌 = 𝐵𝐶 cos55° m i m i mi m
i
∑𝐹𝑋 = 0 = 𝐴𝐵𝑋 − 𝐵𝐶𝑋
i
m
mi mi mi mi mi i
m
0 = 𝐴𝐵 sin35° − 𝐵𝐶 sin55° m i m i mi i
m mi mi mi i
m
sin55° m
i
𝐴𝐵 = 𝐵𝐶 ∙ = 1.428𝐵𝐶
sin35°
mi mi mi mi m
i
mi i
m
∑𝐹𝑉 = 0 = 𝐴𝐵𝑌 + 𝐵𝐶𝑌 − 41.2 kN = 𝐴𝐵 cos35° + 𝐵𝐶 cos55° − 41.2 kN 0 =
i
m
m i mi m i mi mi mi mi mi mi mi m i mi i
m mi mi mi i
m mi mi mi mi mi
mi
(1.428 𝐵𝐶) cos 35° + 𝐵𝐶 cos 55° − 41.2 kN mi
mi
mi mi mi mi mi mi mi mi
41.2 kN = 𝐵𝐶[1.170 + 0.574] = 1.743 𝐵𝐶 mi m i m i mi mi
m i
m i mi
41.2 kN
𝐵𝐶 = = 23.63 kN
mi m i
m i m i m i mi
1.743
𝐴𝐵 = 1.428 𝐵𝐶 = 33.75 kN m i m i mi m i m i mi
𝐴𝐵 33.75×10
3 N
Stress in Rod AB: 𝜎 = = = 𝟏𝟎𝟕.𝟒 𝐌𝐏𝐚
m i m i m i m i m i
mi mi mi mi m i m i m i m i m
i mi
𝐴𝐵 𝐴 [𝜋(20 mm)2]/4 mi
𝐵𝐶 23.63×10
3 N
Stress in Rod BC: 𝜎 = = = 𝟕𝟓.𝟐 𝐌𝐏𝐚
m i m i m i m i
mi mi mi mi m i m i m i m i m
i mi
𝐵𝐶 𝐴 [𝜋(20 mm)2]/4 mi
𝐵𝐷 41.2×10 3 N
Stress in Rod BD: 𝜎 = = = 𝟏𝟑𝟏.𝟏 𝐌𝐏𝐚
m i m i m i
mi mi mi mi m i m i i
m mi
𝐵𝐷 𝐴 [𝜋(20 mm)2]/4 mi
1.36 𝐹 = 0.01097 𝑚𝑅𝑛2= (0.01097)(0.40)(0.60)(3000)2 N
mi mi mi i
m mi
mi
𝐹 = 23 695 N
m i m i mi mi
𝜋(16 mm)2
= 201 mm2
m i
𝐴 =
mi
m i m i m i mi
4
𝐹 23695 N
𝜎= = = 𝟏𝟏𝟖 𝐌𝐏𝐚
m i mi m i
m i mi m i mi mi
𝐴 201mm2 mi