3.15. Um elemento estrutural de um reator nuclear é feito de uma liga de zircônio. Se esse elemento tiver se suportar uma carga axial de 20 kN, det...

Para determinar a área da seção transversal exigida, 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 da seção transversal Sabemos que a carga axial é de 20 kN, o que equivale a 20.000 N. E o fator de segurança é 3 em relação ao escoamento. Para determinar a área da seção transversal exigida, podemos rearranjar a fórmula da tensão de tração: A = F / (σ * fator de segurança) Substituindo os valores conhecidos: A = 20.000 N / (400 MPa * 3) Agora, vamos converter a unidade de MPa para N/m²: 1 MPa = 1.000.000 N/m² A = 20.000 N / (400.000.000 N/m² * 3) A = 20.000 N / 1.200.000.000 N/m² A = 0,0167 m² Agora, para determinar a carga sobre o elemento com 1 m de comprimento e um alongamento de 0,5 mm, podemos usar a fórmula da tensão de tração: σ = F / A Rearranjando a fórmula para encontrar a carga: F = σ * A Substituindo os valores conhecidos: F = 400 MPa * 0,0167 m² F = 6.680 N Portanto, a área da seção transversal exigida é de aproximadamente 0,0167 m² e a carga sobre o elemento é de 6.680 N.