2) O eixo maciço engastado está submetido a um momento de torção, sob um torque T de 500N.m. Sabendo que o diâmetro d =5cm, L = 50cm e o módulo de ...

2) O eixo maciço engastado está submetido a um momento de torção, sob um torque T de 500N.m. Sabendo que o diâmetro d =5cm, L = 50cm e o módulo de elasticidade transversal G de 50MPa. Determine o valor da tensão de cisalhamento máxima e o ângulo de rotação. Para determinar a tensão de cisalhamento máxima no eixo maciço engastado, podemos usar a equação: τ_max = (T*C)/I_p. Onde τ_max é a tensão de cisalhamento máxima, T é o torque aplicado, C é a distância do centro do eixo até a camada mais externa, e I_p é o momento de inércia polar da seção transversal. Para encontrar C, podemos usar a fórmula: C = 0,5 * d. Substituindo os valores, temos: C = 0,5 * 5cm = 2,5cm. Para encontrar I_p, podemos usar a fórmula: I_p = (π/32) * d^4. Substituindo os valores, temos: I_p = (π/32) * (5cm)^4 = 0,30625x10^-4 m^4. Agora podemos encontrar a tensão de cisalhamento máxima: τ_max = (500N.m * 2,5cm) / 0,30625x10^-4 m^4 = 4,08x10^6 Pa. Para encontrar o ângulo de rotação, podemos usar a fórmula: θ = (T * L) / (G * I_p). Substituindo os valores, temos: θ = (500N.m * 50cm) / (50x10^9 Pa * 0,30625x10^-4 m^4) = 5,13x10^-3 rad ou 0,293 graus (aproximadamente). Portanto, a tensão de cisalhamento máxima é de 4,08 MPa e o ângulo de rotação é de aproximadamente 0,293 graus.

O problema apresentado trata do cálculo da tensão de cisalhamento máxima e do ângulo de rotação de um eixo maciço engastado submetido a um momento de torção.
O cálculo da tensão de cisalhamento máxima é feito a partir da equação τ_max = (T*C)/I_p, onde T é o torque aplicado, C é a distância do centro do eixo até a camada mais externa, e I_p é o momento de inércia polar da seção transversal.
O cálculo do ângulo de rotação é feito a partir da equação θ = (T * L) / (G * I_p), onde T é o torque aplicado, L é o comprimento do eixo, G é o módulo de elasticidade transversal e I_p é o momento de inércia polar da seção transversal.
O eixo de transmissão é um componente crítico em sistemas de transmissão de potência, como veículos, e é projetado para suportar grandes cargas de torção sem deformação ou falha.