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As sapatas do freio do pneu de uma bicicleta são feitas de borracha. Se uma força de atrito de 50 N for aplicada de cada lado dos pneus, determine a deformação por cisalhamento média na borracha. As dimensões da seção transversal de cada sapata são 20 mm e 50 mm. G=0,20 MPa.

A 0,250 rad
B 0,500 rad
C 250 rad
D 500 rad
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Praticando Para Aprender

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para determinar a deformação por cisalhamento média na borracha, podemos usar a relação entre a tensão de cisalhamento (\( \tau \)), o módulo de cisalhamento (\( G \)) e a deformação por cisalhamento (\( \gamma \)): \[ \tau = G \cdot \gamma \] Primeiro, precisamos calcular a tensão de cisalhamento (\( \tau \)). A tensão de cisalhamento é dada pela força de atrito dividida pela área da seção transversal da sapata. A área da seção transversal (\( A \)) de cada sapata é: \[ A = largura \times altura = 20 \, \text{mm} \times 50 \, \text{mm} = 1000 \, \text{mm}^2 = 1 \times 10^{-3} \, \text{m}^2 \] A força total de atrito aplicada em ambas as sapatas é: \[ F_{total} = 50 \, \text{N} + 50 \, \text{N} = 100 \, \text{N} \] Agora, calculamos a tensão de cisalhamento: \[ \tau = \frac{F_{total}}{A} = \frac{100 \, \text{N}}{1 \times 10^{-3} \, \text{m}^2} = 100000 \, \text{Pa} = 0,1 \, \text{MPa} \] Agora, usando o módulo de cisalhamento \( G = 0,20 \, \text{MPa} \): \[ \gamma = \frac{\tau}{G} = \frac{0,1 \, \text{MPa}}{0,20 \, \text{MPa}} = 0,5 \] A deformação por cisalhamento média é \( 0,5 \) radianos. Portanto, a alternativa correta é: B 0,500 rad.

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