Lista de Exercícios Mecânica Técnica Parte II

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Mecânica Técnica - Lista de Exercícios (Parte II) 
 
1) Um eixo é feito de uma liga de aço com tensão de cisalhamento admissível 
adm = 84 MPa. Se o diâmetro do eixo for 37,5 mm, determine o torque máximo 
T que pode ser transmitido. Qual seria o torque máximo T’ se fosse feito um 
furo de 25 mm de diâmetro ao longo do eixo? Faça um esboço (rascunho) da 
distribuição de tensão ao longo de uma linha radial, ou seja, sobre uma seção 
transversal do eixo em cada caso. 
 
 
2) O eixo maciço de alumínio tem diâmetro de 50 mm e tensão de cisalhamento 
admissível adm = 6 MPa. Considerando T1 = 215 N.m. Determine: 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) A tensão de cisalhamento máxima no eixo maciço; 
 
b) A tensão máxima na face interna de um eixo vazado com 100 mm de 
diâmetro externo e com mesmo peso e o comprimento do eixo maciço. 
 
 
 
3) O motor transmite um torque de 50 N.m ao eixo AB. Esse torque é 
transmitido ao eixo CD pelas engrenagens em E e F. Determine o torque de 
equilíbrio T’ no eixo CD e a tensão de cisalhamento máxima em cada eixo. Os 
mancais C e D permitem livre rotação dos eixos. 
 
 
4) Para o eixo composto por dois segmentos AB e BC submetido ao 
carregamento mostrado na figura, determine os diâmetros d1 e d2 exigidos 
para os segmentos AB e BC respectivamente. Considerar o material do eixo 
com tensão de cisalhamento admissível adm = 175 MPa. 
 
 
 
 
5) O eixo de aço A-36 (G= 75 GPa) de 20 mm de diâmetro é submetido aos 
torques mostrados. Determine o ângulo de Torção da extremidade B. 
 
 
6) O parafuso de aço A-36 (G = 75 GPa) com 8 mm de diâmetro está 
parafusado firmemente ao bloco A. Determine a força conjugada F que deve 
ser aplicada à chave de torque de modo que a tensão de cisalhamento máxima 
no parafuso seja de 18 MPa. Calcule também o deslocamento correspondente 
de cada força F necessário para causar essa tensão. Considerar que a chave 
de torque seja rígida (não deforme). 
 
 
 
7) Seja uma coluna com 4 m de comprimento e de seção transversal mostrada 
na figura a seguir. Considerando as condições de contorno abaixo, determine 
a carga admissível considerando um fator de segurança de flambagem de 1,5. 
 
 
 
 
 
a) Supondo que a coluna está presa por pinos em ambas as extremidades; 
 
b) Supondo que a coluna está engastada na extremidade inferior e presa por 
pinos na extremidade superior; 
 
 
 
 
 
 
8) Observando a figura abaixo. Determine: 
 
 
 
 
 
a) As extremidades da haste estão apoiadas em roletes. Determine, com 
aproximação de 1,0 mm, o menor diâmetro da haste que suportará a carga 
P = 25 kN sem flambagem. Considerar fator de segurança de flambagem de 
1,5. 
 
b) A haste de aço A-36 (σe = 250MPa; E = 200GPa) com 25 mm de diâmetro 
apresenta extremidades apoiadas em roletes. Determine a carga admissível 
considerando um fator de segurança de 1,2 para a flambagem. 
 
 
 
 
 
 
9) Seja uma coluna de aço A-36 (σe = 250MPa; E = 200GPa) com 5 m de 
comprimento e de seção transversal mostrada na figura a seguir. Supondo que 
a coluna está engastada em ambas as extremidades. Determine a maior força 
P que pode ser aplicada sem provocar flambagem e escoamento do material 
da coluna. Considerar um fator de segurança de 1,5 para flambagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10) O elemento estrutural W 250 X 67 feito de aço é usado como uma coluna 
que deve suportar uma carga P de 1500 kN. Supondo ambas as extremidades 
engastadas, determine o máximo comprimento L para a coluna. Considerar 
um fator de segurança de 2,0 para flambagem. Dados: Ix = 104,0.106 mm4; 
Iy = 22,2.106 mm4; A = 8560 mm2; E = 200 GPa e σe = 250 MPa. 
 
 
 
 
 
11) Determinar a força máxima P que pode ser aplicada ao cabo, de modo que 
a haste de controle de aço A-36 AB não sofra flambagem. A haste tem 
diâmetro de 30 mm e está presa por pinos. Utilizar um fator de segurança de 
2,5 para a flambagem. Dados: E = 200 GPa e σe = 250 MPa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12) O elemento estrutural W 250 X 67 é feito de aço A-36 e usado como uma 
coluna de 4,5 m de comprimento. As extremidades para o caso de flambagem 
em torno do eixo x- x estão presas por pinos, para o caso de flambagem em 
torno do eixo y-y as extremidades estão engastadas. Determine a máxima 
carga P que pode ser aplicada considerando um fator de segurança de 2,5 
para flambagem. Dados: E = 200 GPa; σe = 250 MPa; Ix = 104 .106 mm4; 
Iy = 22,2 .106 mm4 e A = 8560 mm2.