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Um estudante de engenharia deseja analisar a barra de seção quadrada XY da figura está sujeita à ação de uma força tangencial Ft igual a 5000N. O comprimento do braço YZ é igual a 200mm. Sabendo-se que o material da barra é o Aço CA-50 (Tensão de escoamento = 500MPa; Módulo de elasticidade = 210GPa; Coeficiente de Poisson = 0,3) e que o coeficiente de segurança do projeto é igual a 2.
Resposta: 1000 N.m
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Praticando Para o Saber

há 9 meses

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há 9 meses

Para analisar a barra de seção quadrada XY sob a ação de uma força tangencial \( F_t = 5000 \, N \), precisamos calcular o momento fletor gerado e verificar se a tensão de cisalhamento está dentro dos limites permitidos. 1. Cálculo do momento fletor: O momento fletor \( M \) gerado pela força tangencial é dado por: \[ M = F_t \times d \] onde \( d \) é a distância do ponto de aplicação da força até o ponto de interesse (neste caso, o comprimento do braço \( YZ = 200 \, mm = 0,2 \, m \)). Substituindo os valores: \[ M = 5000 \, N \times 0,2 \, m = 1000 \, N.m \] 2. Verificação da tensão de cisalhamento: A tensão de cisalhamento \( \tau \) na seção da barra pode ser calculada pela fórmula: \[ \tau = \frac{V}{A} \] onde \( V \) é a força cortante (neste caso, igual à força tangencial \( F_t \)) e \( A \) é a área da seção transversal. Para uma seção quadrada de lado \( a \): \[ A = a^2 \] A tensão de cisalhamento deve ser comparada com a tensão de escoamento dividida pelo coeficiente de segurança: \[ \tau_{adm} = \frac{\sigma_{y}}{n} \] onde \( \sigma_{y} = 500 \, MPa \) e \( n = 2 \). Portanto: \[ \tau_{adm} = \frac{500 \, MPa}{2} = 250 \, MPa \] 3. Conclusão: Se a tensão de cisalhamento calculada for menor que \( 250 \, MPa \), a barra está segura sob a carga aplicada. Assim, a resposta para o momento fletor gerado é \( 1000 \, N.m \).

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