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TENSÃO E DEFORMAÇÃO Parte 02 Engenharia Civil Estática e Introdução à Resistência dos Materiais TENSÃO E DEFORMAÇÃO – COEFICIENTE DE POISSON • Quando submetido a uma força de tração axial, um corpo deformável não apenas se alonga, mas também se contrai lateralmente. [...]. Da mesma forma, uma força de compressão que age sobre um corpo provoca contração na direção da força e, no entanto, seus lados se expandem lateralmente. (HIBBELER, 2010). • Quando a carga P é aplicada à barra, provoca alteração em seu comprimento (δ) e o raio (δ’) da barra. Sabendo que: 𝛿 = 𝐿 − 𝐿0 E 𝛿′ = 𝐿′ − 𝐿′0, TENSÃO E DEFORMAÇÃO – COEFICIENTE DE POISSON Comprimento Longitudinal Inicial Comprimento Longitudinal Final Deformação no Comprimento Longitudinal Comprimento Lateral ou Radial Final Comprimento Lateral ou Radial Inicial Deformação Diametral ou Radial ou no Comprimento Lateral Temos: DEFORMAÇÃO LONGITUDINAL ou AXIAL(*): 𝜺𝒍𝒐𝒏𝒈 = 𝜹 𝑳𝟎 DEFORMAÇÃO LATERAL ou RADIAL(*): 𝜺𝒍𝒂𝒕 = 𝜹′ 𝑳𝟎 (*) – são adimensionais. TENSÃO E DEFORMAÇÃO – COEFICIENTE DE POISSON • Para materiais homogêneos, isotrópicos e na região elástica de deformação, define-se o COEFICIENTE DE POISSON (ν – nu): ν = − 𝜀𝑙𝑎𝑡 𝜀𝑙𝑜𝑛𝑔 • O sinal negativo deve-se ao fato de o alongamento longitudinal (deformação positiva) provocar contração lateral (deformação negativa) e vice-versa. • Valores experimentais do coeficiente de Poisson para a maioria dos materiais variam entre 0,25 e 0,35. A borracha é o material que apresenta o maior valor com 0,5 e a cortiça o menor valor nulo. O concreto apresenta valor entre 0,1 e 0,2. TENSÃO E DEFORMAÇÃO – COEFICIENTE DE POISSON Uma barra de material homogêneo e isotrópico tem 500mm de comprimento e 16mm de diâmetro. Sob a ação da carga axial P de 10 kN, o seu comprimento passa para 504,6mm e seu diâmetro se reduz a 0,038mm. Determinar o Módulo de Elasticidade e o coeficiente de Poisson do material. TENSÃO E DEFORMAÇÃO – COEFICIENTE DE POISSON – EXEMPLO – 01: 1. Determine a deformação do comprimento longitudinal: 𝛿 = 𝐿 − 𝐿0 = 504,6 − 500 𝜹 = 𝟒, 𝟔𝒎𝒎 2. Determine a deformação longitudinal: 𝜀𝑙𝑜𝑛𝑔 = 𝛿 𝐿0 = 4,6 500 𝜺𝒍𝒐𝒏𝒈 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟗𝟐 3. Determine a deformação lateral: 𝜀𝑙𝑎𝑡 = 𝛿′ 𝐿0 = −0,038 16 𝜺𝒍𝒂𝒕 = −𝟎, 𝟎𝟎𝟐𝟒 TENSÃO E DEFORMAÇÃO – COEFICIENTE DE POISSON – EXEMPLO – 01: RESOLUÇÃO 4. Determine o Coeficiente de Poisson: ν = − 𝜀𝑙𝑎𝑡 𝜀𝑙𝑜𝑛𝑔 = − (−0,0024) 0,0092 𝝂 = 𝟎, 𝟐𝟔 5. Determine a área inicial da barra: 𝐴0 = 𝜋(𝑑0)² 4 = 𝜋(16)² 4 𝑨𝟎 = 𝟐𝟎𝟏, 𝟎𝟔 𝒎𝒎² TENSÃO E DEFORMAÇÃO – COEFICIENTE DE POISSON – EXEMPLO – 01: RESOLUÇÃO 6. Determine a tesão normal da barra: 𝜎 = 𝑃 𝐴0 = 10 × 10³ 201,06 𝝈 = 𝟒𝟗, 𝟕𝟑 𝑴𝑷𝒂 7. Por meio da Lei de Hooke, determine o Modulo de Elasticidade da barra: 𝐸 = 𝜎 𝜀𝑙𝑜𝑛𝑔 = 49,73 0,0092 𝑬 = 𝟓𝟒𝟎𝟓, 𝟒𝟑 𝑴𝑷𝒂 → 𝟓, 𝟒𝟓 𝑮𝑷𝒂 TENSÃO E DEFORMAÇÃO – COEFICIENTE DE POISSON – EXEMPLO – 01: RESOLUÇÃO Considera-se a deformação paralela a carga
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