7.3-10. Um eixo propulsor, submetido à torção combinada com um carregamento axial de compressão, é projetado para resistir a uma tensão de cisalham...

a) Para determinar as tensões principais, podemos utilizar a equação de Mohr para tensão de cisalhamento: τ = (σx - σy)/2 * sin(2θ) Onde: τ = tensão de cisalhamento σx = tensão normal na direção x σy = tensão normal na direção y θ = ângulo entre a direção x e a direção da tensão na qual queremos calcular a tensão de cisalhamento Podemos calcular as tensões principais utilizando a equação: σ1,2 = (σx + σy)/2 ± sqrt(((σx - σy)/2)^2 + τ^2) Substituindo os valores dados na questão, temos: σx = 85 MPa σy = -85 MPa (pois a tensão de compressão é negativa) τ = 56 MPa θ = 45° (pois a direção da tensão de cisalhamento é perpendicular aos planos horizontal e vertical) Calculando as tensões principais, temos: σ1 = 27,8 MPa σ2 = -112,8 MPa σ3 = 0 Para mostrar as tensões principais em um elemento orientado adequadamente, podemos desenhar um círculo de Mohr, onde o eixo horizontal representa as tensões normais e o eixo vertical representa as tensões de cisalhamento. As tensões principais correspondem aos pontos onde a linha que representa a tensão de cisalhamento cruza o eixo horizontal. b) Para determinar as tensões de cisalhamento máximas e as tensões normais que ocorrem nos planos de máxima tensão cisalhante, podemos utilizar as equações: τmax = (σ1 - σ2)/2 σn = (σ1 + σ2)/2 Substituindo os valores das tensões principais, temos: τmax = 70,3 MPa σn = -42,5 MPa Para mostrar as tensões em um elemento orientado adequadamente, podemos desenhar um elemento com as tensões normais nos eixos x e y e a tensão de cisalhamento máxima em um dos ângulos.