Lista 17 R1 2015 2

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ENGENHARIA ELÉTRICA - ENGENHARIA MECÂNICA 
DISCIPLINA: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I 
Profº José Luiz Salvador 
Acadêmico:_______________________________________ 
Lista 17 
 
 
Problema 01 
O motor fornece 16 hp ao eixo AC quando gira a 
900 r.p.m. Os dois eixos são maciços de aço 
(G = 75 GPa) cada um com diâmetro 30 mm. A 
engrenagem C possui raio de 140 mm e vamos 
considerar que o sistema não tenha perda, portanto o 
torque produzido pelo motor é utilizado pelas 
engrenagens B e E. Sabendo que a engrenagem B 
consome 60% do torque produzido determine: (a) a 
máxima tensão de cisalhamento no eixo AC; (b) o 
ângulo de torção máximo do eixo AC; (c) qual deve 
ser o raio da engrenagem D para que o torque 
disponível em E seja TE = 30 N⋅m; (d) o ângulo de 
torção máximo observado no eixo que contém a 
engrenagem D. 
 
Problema 02 
O eixo maciço de aço inoxidável 304 (G = 75 GPa) 
tem 3 m de comprimento. Quando gira a 60 rad/s, 
transmite 30 KW de potência do motor E para o 
gerador G. Determinar o menor diâmetro do eixo se a 
tensão admissível é τadm = 150 MPa e o eixo está 
impedido de torcer mais que 4,55º. 
 
Problema 03 
O eixo de aço inoxidável 304 (G = 75 GPa) tem 3 m 
de comprimento e diâmetro externo de 50 mm. 
Requer-se que transmita 40 kW de potência do motor 
E para o gerador G. Determinar a menor velocidade 
angular que ele pode ter se estiver impedido de torcer 
mais que 1,5º 
 
Problema 04 
Determinar a máxima tensão de cisalhamento em um 
eixo maciço de 12 mm de diâmetro, que transmite 
2,5 kW a uma freqüência de: (a) 25 Hz; (b) 50 Hz 
 
Problema 05 
Usando uma tensão de cisalhamento admissível de 
50 MPa, projetar um eixo maciço de aço para 
transmitir 15 kW, a uma freqüência de: (a) 30 Hz; 
(b) 60 Hz 
 
Problema 06 
Dois eixos de aço são acoplados pelas engrenagens 
mostradas. 
Determinar a 
máxima 
tensão de 
cisalhament
o em cada 
eixo, quando 
um torque T 
de 600 N.m 
é aplicado 
em A. 
 
 
Problema 07 
Um torque de intensidade T = 100 N.m é aplicado ao 
eixo AB do trem de engrenagens mostrado. Sabendo-
se que os diâmetros dos três eixos maciços são, 
respectivamente, dAB = 21 mm, dCD = 30 mm e 
dEF = 40 mm, 
determinar a 
máxima tensão 
de 
cisalhamento 
no: 
(a) eixo AB; (b) 
eixo CD; (c) 
eixo EF. 
RESPOSTAS DOS PROBLEMAS 
01) a) τmax = 23,7 MPa b) φ = 0,32º 
 c) Raio D = 83,58 mm d) φ = 0,052º 
02) 40 mm 
03) ω = 99,6 rad/s 
04) (a) 46,9 MPa (b) 23,5 MPa 
05) (a) d = 20,1 mm (b) d = 15,94 mm 
06) τAB = 47,7 MPa τCD = 35,4 MPa 
07) (a) τAB = 55 MPa (b) τCD = 45,3 MPa 
(c) τEF = 47,7 MPa