Resistência dos Materiais II - CARPE DIEM

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Resistência dos Materiais II 
 
Aluno (a): CARPE DIEM Data: 
 
Resistência dos Materiais II 
 Avaliação Prática Final 
INSTRUÇÕES: 
POR FAVOR, LEIA AS INSTRUÇÕES: 
 
❖ Preencha os dados no Cabeçalho para sua identificação; 
❖ Esta Avaliação contém 03 (três) questões, totalizando 10 (dez) pontos; 
❖ Leia com atenção os enunciados e faça o que se pede; 
❖ As respostas devem ser digitadas abaixo de cada pergunta; 
❖ NÃO serão aceitas respostas e textos retirados da íntegra Internet, assim como imagens (desde que 
seja pedida). A interpretação e execução fazem parte do processo. 
❖ Ao terminar grave o arquivo com o nome A.P. Disciplina – Nome do Aluno; 
❖ Só serão aceitas as extensões .docx (M.S. Word) ou .PDF; 
❖ Envie o arquivo pelo sistema no local indicado; 
❖ Atividades enviadas “em branco”, plagiadas de sites ou repetidas de outros alunos, terão notas ZERO. 
❖ Verifiquem no campo de comentário o feedback dado pelo tutor. 
❖ Em caso de dúvidas consulte o seu Tutor. 
 
1) A ruptura de um material frágil por torção ocorre em forma de hélice (helicoide). Insira uma imagem 
de uma fratura frágil (pode ser retirada da internet) e cite dois tipos de materiais que obedecem a 
esse comportamento. 
 
 
 
 
Alguns exemplos de materiais que podem apresentar esse comporta-
mento incluem cerâmicas e vidros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resistência dos Materiais II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2) O eixo maciço engastado está submetido a um momento de torção, sob um torque T de 500N.m. 
Sabendo que o diâmetro d =5cm, L = 50cm e o módulo de elasticidade transversal G de 50MPa. 
Determine o valor da tensão de cisalhamento máxima e o ângulo de rotação. 
Para determinar a tensão de cisalhamento máxima no eixo 
maciço engastado, podemos usar a equação: 
 
τ_max = (T*C)/I_p 
 
Onde τ_max é a tensão de cisalhamento máxima, T é o tor-
que aplicado, C é a distância do centro do eixo até a camada 
mais externa, e I_p é o momento de inércia polar da seção 
transversal. 
 
Para encontrar C, podemos usar a fórmula: 
 
C = 0,5 * d 
 
Substituindo os valores, temos: 
 
C = 0,5 * 5cm = 2,5cm 
 
Para encontrar I_p, podemos usar a fórmula: 
 
I_p = (π/32) * d^4 
 
Substituindo os valores, temos: 
 
I_p = (π/32) * (5cm)^4 = 0,30625x10^-4 m^4 
 
Agora podemos encontrar a tensão de cisalhamento má-
xima: 
 
τ_max = (500N.m * 2,5cm) / 0,30625x10^-4 m^4 = 4,08x10^6 
Pa 
 
Para encontrar o ângulo de rotação, podemos usar a fórmula: 
 
θ = (T * L) / (G * I_p) 
 
 
 
Resistência dos Materiais II 
Substituindo os valores, temos: 
 
θ = (500N.m * 50cm) / (50x10^9 Pa * 0,30625x10^-4 m^4) = 
5,13x10^-3 rad ou 0,293 graus (aproximadamente) 
 
Portanto, a tensão de cisalhamento máxima é de 4,08 MPa 
e o ângulo de rotação é de aproximadamente 0,293 graus. 
 
3) Apresente uma situação em que elementos mecânicos estão sob esforços de torção. Relate sobre 
sua aplicação e funcionamento. 
 
Uma situação comum em que elementos mecânicos estão sob esforços de torção é em sistemas 
de transmissão de potência, como eixos e árvores. Esses componentes são projetados para 
transmitir torque (ou momento de torção) de um ponto a outro, muitas vezes entre motores e 
equipamentos de transmissão, como engrenagens, polias ou hélices. 
 
Por exemplo, em um veículo, o eixo de transmissão é um componente crítico que transmite o 
torque do motor para as rodas traseiras. O eixo de transmissão é geralmente feito de aço ou 
alumínio, e é projetado para suportar grandes cargas de torção sem deformação ou falha. 
 
O funcionamento de um eixo de transmissão é relativamente simples. Quando o motor gira, ele 
produz torque que é transmitido através do eixo de transmissão às rodas traseiras. Esse torque 
é transferido através de um conjunto de engrenagens (ou uma caixa de transferência em veícu-
los com tração nas quatro rodas), que multiplicam o torque do motor para aumentar a força nas 
rodas. 
 
Durante o funcionamento do veículo, o eixo de transmissão está sujeito a várias cargas de tor-
ção, como aceleração, desaceleração e mudanças de direção. Essas cargas podem causar de-
formação ou fadiga no material do eixo ao longo do tempo. Por isso, é importante que os eixos 
de transmissão sejam projetados para suportar essas cargas e sejam fabricados com materiais 
resistentes e duráveis.