Considere uma barra que a 20 C tenha diâmetro 200 mm e seja feita de um material cujo coeficiente de expansão térmica vale e o módulo de elasticida...

Para determinar a tensão normal média na barra, podemos usar a fórmula: \[ \sigma = \frac{F}{A} + \alpha \cdot E \cdot \Delta T \] Onde: - \( \sigma \) é a tensão normal média na barra - \( F \) é a força aplicada (30 kN = 30.000 N) - \( A \) é a área da seção reta da barra - \( \alpha \) é o coeficiente de expansão térmica (0,000024 °C^-1) - \( E \) é o módulo de elasticidade (70 GPa = 70.000 MPa) - \( \Delta T \) é a variação de temperatura (120 °C - 20 °C = 100 °C) Primeiro, calculamos a variação de área devido à expansão térmica: \[ \Delta A = \alpha \cdot A \cdot \Delta T \] \[ \Delta A = 0,000024 \cdot \pi \cdot (0,1)^2 \cdot 100 \] \[ \Delta A = 0,0007536 \, m^2 \] A área final da seção reta da barra será: \[ A_f = \pi \cdot (0,1 + 0,0007536)^2 \] \[ A_f = \pi \cdot (0,1007536)^2 \] \[ A_f = \pi \cdot 0,0101515 \] \[ A_f = 0,0319 \, m^2 \] Agora, podemos calcular a tensão normal média na barra: \[ \sigma = \frac{30.000}{0,0319} + 0,000024 \cdot 70.000 \cdot 100 \] \[ \sigma = 940.439,75 + 168 \] \[ \sigma = 940.607,75 \, MPa \] Portanto, a tensão normal média na barra é de aproximadamente 940,61 MPa.