Exercícios de Tensão e Força em Materiais

Prévia do material em texto

Aula 7
	
	
	
		1.
		Uma força de F = 2.000 N atua numa área de 50 mm2. Supondo que F forma 300 com o plano da área, determine a tensão cisalhante média.
	
	
	
	60,0 MPa
	
	
	25,6 MPa
	
	
	42,8 MPa
	
	
	45,2 MPa
	
	
	34,6 MPa
	
Explicação:
Força perpendicular à área: F.cos 300 = 1732 N
Tensão = Força / área = 1732/ 50 = 34,6 MPa
	
	
	
	 
		
	
		2.
		Um pilar tem a seção de um retângulo de dimensões 20 cm x 30 cm. Sobre este pilar atua uma força normal de 120 kN. A respeito da tensão normal, é correto afirmar que:
	
	
	
	A tensão em todos os pontos da base do pilar é maior que 2MPa
	
	
	A tensão em todos os pontos da base do pilar é de 4MPa
	
	
	A tensão em alguns pontos da base do pilar é maior que 2MPa
	
	
	A tensão em todos os pontos da base do pilar é menor que 2MPa
	
	
	A tensão em todos os pontos da base do pilar é de 2MPa
	
Explicação:
Tensão média = F/A
Tensão média 120.000/(200x300) = 2 MPa
Como é um valor médio, alguns pontos terão tensão maior e, outros, tensão menor.
	
	
	
	 
		
	
		3.
		Uma força de F = 20.000 N atua numa área de 50 mm2. Supondo que F forma 300 com o plano da área, determine a tensão normal média.
	
	
	
	150 MPa
	
	
	100 MPa
	
	
	200 MPa
	
	
	300 MPa
	
	
	400 MPa
	
Explicação:
Força perpendicular à área: F.sen 300 = 10.000 N
Tensão = Força / área = 10.000/ 50 = 200 MPa
	
	
	
	 
		
	
		4.
		Um material deverá ser ensaiado em uma máquina de tração. O corpo de prova (CP) é confeccionado de acordo com as informações contidas na norma XYZ. A área útil do CP é uma seção retangular de 1,5 mm por 4 mm. Num dado ponto do ensaio, a força exercida pelas garras da máquina do ensaio equivalem a 900 N. Determine, nesse instante, a tensão normal média na seção útil e infira sobre a ruptura ou não do CP, dado que a tensão normal de ruptura é de 200 MPa.
	
	
	
	120 MPa e não ruptura
	
	
	100 MPa e não ruptura
	
	
	210 MPa e ruptura
	
	
	150 MPa e não ruptura
	
	
	300 MPa e ruptura
	
Explicação:
Tensão = F / área
Área = 1,5 x 4 = 6 mm2
Tensão = 900 N/6mm2 = 150 MPa (não excede a tensão de ruptura)
	
	
	
	 
		
	
		5.
		Considere duas peças metálicas unidas conforme a figura. Sabe-se que a união apresenta resistência ao cisalhamento de 80 MPa. A área comum entre as placas é de 100 mm2. Determine a força F máxima permitida, considerando um fator de segurança igual a 2.
 
                                        
	
	
	
	F = 2.500 N
	
	
	F = 4.000 N
	
	
	F = 3.000 N
	
	
	F = 2.000 N
	
	
	F = 3.500 N
	
Explicação:
Solução: FS =2, então tensão de trabalho igual a 40 MPa. Como tensão é força sobre área, teremos 40 = F/100, logo F = 4.000 N
	
	
	
	 
		
	
		6.
			Suponha uma junta presa por dois parafusos de 20 mm, conforme figura. A tensão de cisalhamento admissível do material que compõe o material dos parafusos é de 60 MPa. Determine a força F máxima que pode ser aplicada em cada extremidade da junta.
	 
	
	
	
	F = 19.180 N
	
	
	F = 39.680 N
	
	
	F = 42.000 N
	
	
	F = 37.680 N
	
	
	F = 47.680 N
	
Explicação:
Área de cada parafuso: .R2 = 3,14.102 = 314 mm2
Cada parafuso suporta F/2
Tensão = Força/área
60 = (F/2)/314
F = 37.680