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1. Uma barra circular vazada de aço cilíndrica tem 1,5 m de comprimento e diâmetros interno e externo, respectivamente, iguais a 40 mm e 60 mm. Qual o maior torque que pode ser aplicado à barra circular se a tensão de cisalhamento não deve exceder 120 MPa? 5,12 KN.m 3,08 KN.m 4,08 KN.m 2,05 KN.m 6,50 KN.m Explicação: Resposta 4,08 KN.m 2. Um motor rotacionando um eixo circular maciço de aço transmite 30 kW para uma engrenagem em B. A tensão de cisalhamento admissível no aço é de 42 Mpa. Qual é o diâmetro necessário do eixo se ele é operado a 500 rpm? 0,0411 mm 41,1 mm 20,5 mm 0,0205 mm 0,0205 m Explicação: 3. Um motor rotacionando um eixo circular maciço de aço transmite 30 kW para uma engrenagem em B. A tensão de cisalhamento admissível no aço é de 42 Mpa. Qual é o diâmetro necessário do eixo se ele é operado a 4.000 rpm? 10,27 mm 20,55 mm 41,1 mm 0,01027 mm 0,02055 mm Explicação: 4. Uma barra homogênea de comprimento L = 1,0 m e seção reta quadrada, de lado 2,0 cm, está submetida a uma tração de 200kN. O material da barra possui módulo de elasticidade de 200GPa. Qual o valor da deformação da barra, considerando que se encontra no regime elástico? 0,25mm 2,5mm 25mm 25cm 2,5cm 5. Sobre o fenômeno da torção em um tubo quadrado de paredes fina de comprimento L, área média Am , espessura t e módulo de cisalhamento G, pode-se afirmar que: O ângulo de torção diminui com a redução da área média do tubo; A tensão de cisalhamento média diminui com o aumento da espessura de parede do tubo; A tensão de cisalhamento média diminui com o aumento do torque aplicado; O ângulo de torção aumenta com uma redução do comprimento L do tubo; A tensão de cisalhamento média aumenta com o aumento da área média; 6. Considere um eixo maciço e homogêneo com seção circular de raio 30 cm. Sabe-se que este eixo se encontra em equilíbrio sob a ação de um par de torques T. Devido a ação de T, as seções internas deste eixo estão na condição de cisalhamento. Se, na periferia da seção, a tensão de cisalhamento é de 150 MPa, determine a tensão de cisalhamento, nesta mesma seção circular, a uma distância de 20 cm do centro. 150 MPa 50 MPa Nula 100 MPa Não existem dados suficientes para a determinação Explicação: A variação da tensão de cisalhamento é linear. Assim, 100/150 = 2/3 e, portanto, 2/3.(150) = 100MPa 7. Um eixo tubular vazado possui diâmetro interno de 3,0cm e diâmetro externo de 42mm. Ele é usado para transmitir uma potência, por meio de rotação, de 90000W as peças que estão ligadas as suas extremidades. Calcular a frequência de rotação desse eixo, em Hertz, de modo que a tensão de cisalhamento não exceda 50MPa. 31 Hz 30,2 Hz 35,5 Hz 42 Hz 26,6 Hz Explicação: f = 26,6 Hz 8. Seja uma barra de aço com seção transversal circular de diâmetro 20 cm e comprimento 21 m, está submetido a um momento torsor de 1000 kN.m. Determine a rotação entre os dois extremos do eixo(ângulo de torção). Dados: G = 50 GPa; PI = 3 ; 2,8 rad 1,98 rad 2,37 rad 1,37 rad 2,1 rad
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