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Capítulo 12 – Flexão 1 – INTRODUÇÃO No seguinte relatório será descrita a experiência nº 12 realizada no dia 24 de agosto de 2015. Tendo uma barra apoiada em dois pontos, uma força F leva uma região dos corpos a se contrair, devido à compressão, enquanto que outra região se alonga, devido à tração. Entre a região que se contrai e a que se alonga se encontra uma linha que mantém sua dimensão inalterada chamada de linha neutra. Em materiais homogêneos, costuma-se considerar que a linha neutra fica a igual distância das superfícies externas, inferior e superior do corpo ensaiado. Quando esta força provoca somente uma deformação elástica no material, dizemos que se trata de um esforço de flexão, que é do que se trata esse relatório. Aplicando um esforço próximo a um dos apoios, a flexão será pequena. Mas aplicando o mesmo esforço no ponto central da barra, a flexão será máxima. A flexão da barra depende da força, mas também da distância entre o ponto onde a força é aplicada e o ponto de apoio. Nos ensaios de flexão, a força é sempre aplicada na região média do corpo de prova e se distribui uniformemente pelo corpo. ¹ ² Quando um corpo-de-prova do material é descarregado, isto é, quando a carga é gradualmente diminuída até zero, a deformação sofrida durante o carregamento desaparecerá parcial ou completamente. Esta propriedade do material, pela qual ele tende a retornar à forma original é denominada elasticidade. Quando a barra volta completamente à forma original, diz-se que o material é perfeitamente elástico, mas se o retorno não for total, o material é parcialmente elástico. ³ 2 – OBJETIVOS Determinar o módulo de Young (E) de uma barra; Calcular o valor de k (constante elástica); Estudar a flexão de barras prismáticas; Construir o gráfico de F X ΔL. 3 – MATERIAIS UTILIZADOS Barra de aço; Paquímetro Micrômetro; Massas aferidas; Linha; Trena; Suportes para sustentação da barra e do paquímetro. 4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Com a trena mediu-se o comprimento da barra e a largura da barra; Com o micrômetro mediu-se a altura da barra; Amarrou-se uma linha ao centro da barra para servir de suporte aos pesos adicionados posteriormente; Com um paquímetro já posicionado em um suporte mediu-se, a cada aumento de peso, a variação de L. 5 – RESULTADOS OBTIDOS L (cm) b (cm) h (cm) F (gf) ΔL (cm) K (g/cm²) E (dy/cm²) Et (dy/cm²) Erro % 16,8 2,5 0,1 196,9 0,05 3938 1,8299.1012 2,1.1011 3,16 296,9 0,2 1484,5 6,898.1011 403,7 0,3 1345,6 6,253.1011 604 0,45 1342,2 6,237.1011 784,3 0,6 1307,16 6,081.1011 Gráfico: F X ΔL 6 – DISCUSSÃO Para calcular os módulos de Young e a constante de Hooke da flexão, da barra prismática de aço, usou-se: e Onde: F= força aplicada E= módulo de Young L= comprimento da barra b= largura da barra h= altura da barra k= constante de Hooke Os resultados obtidos não coincidiram com o da tabela, porém não ficaram tão distantes, de modo que o experimento pode ser dito satisfatório. Após retirar os pesos a barra voltou completamente à forma original, diz-se então que o material apresentou regime elástico. 7 – CONCLUSÃO Concluímos com a realização desse experimento e relatório a importância desses tipos de ensaios para se medir a resistência de materiais, se tornando muito importante na análise das características de um material sujeito a algum carregamento, como por exemplo, na especificação de uma viga para certa estrutura. Os resultados dos ensaios de flexão são afetados, por diversos fatores como a velocidade de aplicação da força de ensaio, o comprimento do vão entre apoios e as dimensões da secção transversal. Como exemplo, temos que no nosso experimento a força do ensaio foi aplicada no centro conduzindo os valores de resistência à flexão mais elevada. Considerando o limite de precisão e ainda todos os fatores que podem ter influenciado durante o experimento, pode-se concluir que o resultado foi satisfatório. 8 – REFERÊNCIAS ¹ ROCHA, Renato. Flexão pura. Disponível em: <http://www.fat.uerj.br/intranet/disciplinas/Resistencia%20dos%20Materiais%20X/OLD/RESMATX-4.pdf> Acesso em: 03 ago. 2015. ² Imagem. Disponível em: <http://s3.amazonaws.com/magoo/ABAAABXTwAJ-4.jpg> Acesso em: 03 ago. 2015. ³ HASSE, Daniel. Resistência dos Materiais. Disponível em: <http://static.schoolrack.com/files/103100/304344/Apostila_02.pdf> Acesso em: 03 ago. 2015.
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