Um eixo sólido com diâmetro de 30mm é submetido à flexão e à torção, de maneira que o momento alternante Ma=60N.m, o momento médio Mm=0, o torque a...

Para resolver essa questão, precisamos calcular o fator de segurança para o eixo em questão. O fator de segurança é dado por: FS = S / R Onde S é a resistência do material e R é a tensão atuante no material. Para calcular a tensão atuante no material, precisamos calcular a tensão de flexão e a tensão de torção. A tensão de flexão é dada por: σf = (Mm + Ma) / Z Onde Mm é o momento médio, Ma é o momento alternante e Z é a seção transversal do eixo. Substituindo os valores, temos: σf = (0 + 60) / (π/32 * 30^3) = 6,8 MPa A tensão de torção é dada por: τ = (Tm + Ta) / (π/16 * d^3) Onde Tm é o torque médio, Ta é o torque alternante e d é o diâmetro do eixo. Substituindo os valores, temos: τ = (0 + 40) / (π/16 * 30^3) = 4,5 MPa A tensão atuante no material é dada por: σ = √(σf^2 + 3*τ^2) Substituindo os valores, temos: σ = √(6,8^2 + 3*4,5^2) = 10,3 MPa Agora podemos calcular o fator de segurança para a fadiga pelo critério de Gerber: FS_Gerber = Se / (Kf * σ + M * Kfs) Onde Se é o limite de resistência à fadiga completamente corrigido, Kf é o fator de concentração de tensão e Kfs é o fator de sensibilidade à superfície. Substituindo os valores, temos: FS_Gerber = 210 / (2,2 * 10,3 + 60 * 1,8) = 1,1 Como o fator de segurança é maior que 1, não ocorrerá escoamento no primeiro ciclo. Portanto, a alternativa correta é a letra D) Ocorrerá escoamento no primeiro ciclo pois o fator de segurança para essa hipótese é maior que 1.