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De acordo com as características construtivas e com os materiais empregados, as molas podem apresentar diferentes coeficientes, por isso atendem a diversos ambientes de operação, podendo sofrer diferentes cargas e deformações. Supondo um sistema de transporte de carga cujo sistema de amortecimento é composto de 12 molas iguais em sua composição com as seguintes características: diâmetro do fio = 0,0254 m; número de espiras ativas = 4; módulo de cisalhamento = 80 GN/m²; diâmetro médio das espiras = 0,27 m. Determine, respectivamente, a constante de mola do sistema total e a deformação causada pela aplicação de uma força de 100 kN. Assinale a alternativa que apresenta os resultados corretos.
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Leonardo Frandini

ano passado

Respostas

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há 4 meses

Para determinar a constante de mola do sistema total e a deformação causada pela aplicação de uma força de 100 kN, podemos seguir os seguintes passos: 1. Cálculo da constante de mola (k) de uma mola individual: A constante de mola pode ser calculada pela fórmula: \[ k = \frac{G \cdot d^4}{8 \cdot D^3 \cdot n} \] onde: - \( G \) = módulo de cisalhamento (80 GN/m² = 80 x 10^9 N/m²) - \( d \) = diâmetro do fio (0,0254 m) - \( D \) = diâmetro médio das espiras (0,27 m) - \( n \) = número de espiras ativas (4) Substituindo os valores: \[ k = \frac{80 \times 10^9 \cdot (0,0254)^4}{8 \cdot (0,27)^3 \cdot 4} \] Calculando: \[ k \approx \frac{80 \times 10^9 \cdot 4,1 \times 10^{-9}}{8 \cdot 0,0197 \cdot 4} \approx \frac{3280}{0,6296} \approx 5200 \, \text{N/m} \] 2. Cálculo da constante de mola do sistema total: Como temos 12 molas em paralelo, a constante total \( k_{total} \) é dada por: \[ k_{total} = 12 \cdot k \approx 12 \cdot 5200 \approx 62400 \, \text{N/m} \] 3. Cálculo da deformação (Δx): A deformação causada pela aplicação de uma força \( F \) é dada por: \[ \Delta x = \frac{F}{k_{total}} \] onde \( F = 100 \, \text{kN} = 100000 \, \text{N} \). Substituindo os valores: \[ \Delta x = \frac{100000}{62400} \approx 1,60 \, \text{m} \] Portanto, os resultados são: - Constante de mola do sistema total: 62400 N/m - Deformação causada pela aplicação de uma força de 100 kN: 1,60 m.

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ano passado

Para determinar a constante de mola do sistema total, você pode usar a fórmula: \( k = \frac{G \cdot d^4}{8 \cdot D^3 \cdot n} \) Onde: \( k \) = constante de mola \( G \) = módulo de cisalhamento (80 GN/m² = 80 x 10^9 N/m²) \( d \) = diâmetro do fio (0,0254 m) \( D \) = diâmetro médio das espiras (0,27 m) \( n \) = número de espiras ativas (4) Substituindo os valores na fórmula, você pode calcular a constante de mola do sistema total. Para determinar a deformação causada pela aplicação de uma força de 100 kN, você pode usar a fórmula: \( \delta = \frac{F}{k} \) Onde: \( \delta \) = deformação \( F \) = força aplicada (100 kN = 100 x 10^3 N) \( k \) = constante de mola (valor calculado anteriormente) Substituindo os valores na fórmula, você pode calcular a deformação causada pela força aplicada. Lembre-se de realizar as unidades de medida corretamente para obter os resultados corretos.

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