Um membro estrutural de um reator nuclear é construído de uma liga de zircônio. Se o membro deve suportar uma carga axial de 20 kN, determine a áre...

Para determinar a área de seção transversal do membro estrutural, podemos usar a fórmula da tensão de tração: σ = F / A Onde: σ é a tensão de tração F é a carga axial aplicada A é a área de seção transversal Nesse caso, a carga axial é de 20 kN, o que equivale a 20.000 N. O fator de segurança é 3, então a tensão de escoamento será σe / 3. Agora, podemos rearranjar a fórmula para encontrar a área de seção transversal: A = F / σ Substituindo os valores conhecidos: A = 20.000 N / (400 MPa / 3) Lembrando que 1 MPa = 1 N/mm², podemos converter a tensão de escoamento: A = 20.000 N / (400 N/mm² / 3) A = 20.000 N / (0,4 N/mm²) A = 50.000 mm² Portanto, a área de seção transversal do membro estrutural é de 50.000 mm². Para determinar a carga no membro se ele tem um metro de comprimento e sua elongação é de 0,5 mm, podemos usar a fórmula da deformação elástica: σ = E * ε Onde: σ é a tensão E é o módulo de elasticidade ε é a deformação Nesse caso, o módulo de elasticidade do zircônio é de 100 GPa, o que equivale a 100.000 N/mm². A elongação é de 0,5 mm. Agora, podemos rearranjar a fórmula para encontrar a tensão: σ = E * ε σ = 100.000 N/mm² * 0,5 mm σ = 50.000 N/mm² Portanto, a carga no membro é de 50.000 N/mm².