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Um modelo dos esforços de flexão composta, no plano horizontal de um reservatório de concreto armado de planta-baixa quadrada e duplamente simétrica, é apresentado esquematicamente na figura a seguir por meio do diagrama de momentos fletores em uma das suas paredes. Na figura, p é a pressão hidrostática no plano de análise, a é o comprimento da parede de eixo a eixo, h é a espessura das paredes (h << A), M1 M2 são os momentos fletores, respectivamente, no meio da parede nas suas extremidades, e N é o esforço normal aproximado existente em cada parede. Considerando o reservatório cheio de água, verifica-se que, na direção longitudinal da parede, os pontos Q, R e S ilustrados na figura estão submetidos às seguintes tensões normais: Q [compressão] - R [tração] - S [nula] Q [compressão] - R [tração] - S [tração] Q [tração] - R [compressão] - S [compressão] Q [tração] - R [compressão] - S [nula] Q [tração] - R [tração] - S [tração] Respondido em 14/06/2019 11:23:27 Uma viga é construído a partir de quatro pedaços de madeira, colados como mostrado. Se o momento que atua na seção transversal é de 10 kN m, determine a tensão nos pontos A e B. Questão1 Questão2 σA=16,2MPa; σB=15,2MPa σA=32MPa; σB=5,2MPa σA=5MPa; σB=15MPa σA=3MPa; σB=2,5MPa σA=6,2MPa; σB=5,2MPa Respondido em 14/06/2019 11:23:34 Explicação: Calculo do momento de inércia; Utilizar a FÓRMULA DA FLEXÃO, A tensão normal em uma distância intermediária y; Um engenheiro necessita projetar uma viga bi-apoiada de 5 metros de comprimento e que apresente deflexão máxima "v" no ponto médio igual a 1mm. Sabendo-se que o material deve apresentar momento de inércia "I" igual a 0,003 m4 e carregamento constante concentrado "w" igual a 200kN, obtenha entre os materiais da tabela a seguir o mais adequado ao projeto. OBS: v=wL3/48EI ("w" é o carregamento). Material Módulo de Elasticidade (GPa) Liga Inoxidável 304 193 Questão3 Liga Inoxidável PH 204 Ferro Cinzento 100 Ferro Dúctil 174 Alumínio 70 Ferro Dúctil Liga Inoxidável PH Alumínio Ferro Cinzento Liga Inoxidável 304 Respondido em 14/06/2019 11:23:39 Explicação: Devemos calcular o módulo de elasticidade do material. v=wL3/48EI → 1,0 x 10-3=200 x 10 x 53 / 48 x E x 3,0 x 10-3 → E= 173,6 MPa. O eixo de um motor, que aciona uma máquina, gira a uma rotação de 1800 rpm e imprime um torque de 23 N.m. Qual a potencia mínima necessária a este motor? 4.335 W 1.300 W 13675 W 41.400 W 7.465 W Respondido em 14/06/2019 11:23:47 Explicação: P = 2*pi*f.T Potência = 2 x 3,14 x (1800/60)x23 = 4335 W Seja uma haste horizontal AB de seção reta circular apoiada em suas extremidades A e B. Considere que seu diâmetro vale 50 mm e o seu comprimento AB vale 5 m. Sobre esta haste existe uma distribuição uniforme ao longo de seu comprimento tal que q seja igual a 400 N/m. Determine a tensão de flexão máxima. Dados: I=pi.(R4)/4 Mmáximo = q.l 2/8 Tensão = M.R/I 25,5 MPa 102 MPa 408 MPa 51 MPa 204 MPa Respondido em 14/06/2019 11:24:16 Explicação: Mmáximo = q.l 2/8 = 400.25/8 = 1250 N.m Tensão = M.R/pi.(R4)/4 Questão4 Questão5 Tensão = M/pi.(R3)/4 Tensão = 1250/3,14.(0,0253)/4 Tensão = 102 MPa Após a aplicação de uma carga axial de tração de 60 kN em uma barra de aço, com módulo de elasticidade longitudinal de 200 GPa, comprimento de 1,0 m e área da seção transversal de 10 cm2, o alongamento produzido na barra, em mm, é 0,3 0,03 0,003 30,0 3,0 Respondido em 14/06/2019 11:24:29 Explicação: σ = F/A → σ = 60 kN/10 cm2 = 6 kN/cm2 = 60 MPa σ = E.ε → 60 MPa = 200.103 MPa. (∆L/L) → ∆L = 3.10-4 m ∆L = 0,3 mm Considere a barra de seção reta retangular da figura com base 50 mm, altura 150 mm e 5,5 m de comprimento apoiada em suas extremidades. Os apoios A e B são de 1º e 2º gêneros. Duas cargas concentradas de 40 kN são aplicadas sobra a barra, verticalmente para baixo. Uma dessas forças está a 1 m da extremidade A e a outra, a 1m da extremidade de B. Determine o módulo do momento máximo fletor que atua na barra. 20 kN.m 15 kN.m 25 kN.m 45 kN.m 40 kN.m Respondido em 14/06/2019 11:24:33 Explicação: Pela simetria, as reações nos apoios A e B valem 40 kN. O momento máximo ocorre na região entre as duas cargas concentradas e vale 40kN x 1 m = 40 kN.m Questão6 Questão7 8 Márcio é engenheiro calculista e necessita projetar uma viga bi-apoiada de 7 metros de comprimento e que apresente deflexão máxima "v" no ponto médio igual a 3,0 mm. Sabendo-se que o material deve apresentar momento de inécia "I" igual a 0,001 m4 e carregamento constante distribuído "w" igual a 10kN/m, obtenha aproximadamente o valor do módulo de elasticidade "E" do material da viga. OBS: v=5wL4/384EI ("w" é o carregamento). 104 MPa 95 MPa 154 MPa 144 MPa 170 MPa Respondido em 14/06/2019 11:26:06 Explicação: v=5wL4/384EI → 3,0 x 10-3=5 x 10 x 103 x 74 / (384 x E x 10-3) → E =5 x 10 x 103 x 74 / (384 x 10-3) x 3,0 x 10-3→ E= 104 MPa aproximadamente. Questão
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