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Disciplina: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS Professor: LUCIANO LISTA DE EXERCÍCIOS – TORÇÂO 1. O conjunto é composto de duas seções de tubo de aço galvanizado interligadas por uma redução em B. O tubo menor tem diâmetro externo de 18,75 mm e diâmetro interno de 17 mm, enquanto o tubo maior tem diâmetro externo de 25 mm e diâmetro interno de 21,5 mm. Se o tubo estiver firmemente preso à parede em C, determine a tensão de cisalhamento máxima desenvolvida em cada seção do tubo quando o conjugado mostrado na figura for aplicado ao cabo da chave. Resp: τAB = 62.55Mpa, τBC = 18.89MPa 2. Calcular o valor máximo admissível do torque T e os valores correspondentes das tensões má e do ângulo de torção CxA, dados: D = 50 mm em AB e D = 50mm e d = 30 mm em BC, a tensão admissível τ = 80 MPa e o valor de G = 80 GPa. Resp: T = 1,709 kNm, τAB = 55,7 MPa, τBC = 80MPa e θ =0,001065 rad. 3. O eixo de aço está submetido à carga de torção mostrada. Determinar a tensão de cisalhamento desenvolvida nos pontos A e B. O eixo onde A e B estão localizados tem raio externo de 60 mm. Resp: τA = 6,88 Mpa; τB = 10,3 MPa 4. As extremidades estriadas e as engrenagens acopladas ao eixo de aço A-36 ( E = 75GPa) estão submetidas aos torques mostrados. Determinar o ângulo de torção da extremidade B em relação à extremidade A. O eixo tem diâmetro de 40 mm. Resp: 0,243° 5. Um motor de engrenagens pode desenvolver 100 W quando gira a 300 rev/minuto. Se o eixo tiver diâmetro de 12 mm, determine a tensão de cisalhamento máxima que será desenvolvida no eixo. Resp: 9,38 Mpa 6. Se um momento de torção de 1100 N.m atua em um eixo de 4,4 cm de diâmetro, qual é a máxima tensão de cisalhamento desenvolvida? Qual é, também, o ângulo de torção em um comprimento de 150 cm do eixo? O material do eixo é um aço com G = 85 MPa Resp: 65,8 Mpa ; 0,0527 rad 7. O conjunto é feito de aço A-36 ( G =75 GPa ) e consiste em uma haste maciça de 15 mm de diâmetro acoplada ao interior de um tubo por meio de um disco rígido em B. Determinar o ângulo de torção em A. O tubo tem diâmetro externo de 30 mm e sua parede, espessura de 3 mm . Resp: 2,7° 8. O motor-redutor de 2,5 kW pode girar a 330 rev/minuto. Se a tensão de cisalhamento admissível para o eixo for τadm = 56 MPa, determine, com aproximação de múltiplos de 5 mm, o menor diâmetro do eixo que pode ser usado. Resp: 20 mm 9. Calcular os diâmetros externo e interno de um eixo de aço sujeito a um torque de 25 kN.m, de modo que a tensão máxima de cisalhamento seja 84 MPa e o ângulo de torção seja de 2, 5° para um comprimento de 3 m. Dado G = 84 GPa. Resp: D = 137,5 mm e d = 110,5 mm 10. No eixo representado ao lado, calcular a tensão máxima em cada trecho e o ângulo de torção CxA. T1 = 6 kN.m, T2 = 9 kN.m, G = 84 GPa, D = 100 mm em AB e D = 76 mm em BC. Resp: τAB = 15,3 MPa; τBC = 69,6 MPa; θ = 0,01163 rad. 11. No eixo representado na Figura ao lado, calcular a tensão máxima em cada trecho e o ângulo de torção C x A, dados: T1 = 6 kN.m, T2 = 8 kNm. • AB alumínio, D1 = 100 mm, G1 = 28 GPa; • BC latão, D2 = 60 mm, G2 = 35 GPa; Resp: τAB = 71,3 MPa, τBC = 141,5 MPa e θ = 0,1318 rad.