Ed
há 4 meses
Para determinar as tensões extremas que ocorrem na barra, precisamos seguir alguns passos: 1. Identificação das Forças: A barra está sujeita a uma carga distribuída de 5 kN/m ao longo de 6 m. A força total (F) pode ser calculada como: \[ F = \text{carga por unidade de comprimento} \times \text{comprimento} = 5 \, \text{kN/m} \times 6 \, \text{m} = 30 \, \text{kN} \] 2. Cálculo do Momento Fletor (M): O momento fletor máximo ocorre no centro da barra. Para uma carga uniformemente distribuída, o momento fletor máximo (M) pode ser calculado como: \[ M = \frac{w \cdot L^2}{8} = \frac{5 \, \text{kN/m} \cdot (6 \, \text{m})^2}{8} = \frac{5 \cdot 36}{8} = 22.5 \, \text{kNm} \] 3. Cálculo da Tensão de Flexão (\( \sigma \)): A tensão de flexão máxima pode ser calculada usando a fórmula: \[ \sigma = \frac{M \cdot c}{I} \] onde: - \( c \) é a distância do eixo neutro até a fibra mais distante (metade da altura da seção transversal). - \( I \) é o momento de inércia da seção transversal. Para uma seção retangular de 20 mm x 20 mm, o momento de inércia \( I \) é: \[ I = \frac{b \cdot h^3}{12} = \frac{20 \, \text{mm} \cdot (20 \, \text{mm})^3}{12} = \frac{20 \cdot 8000}{12} = \frac{160000}{12} \approx 13333.33 \, \text{mm}^4 \] Convertendo para \( m^4 \): \[ I \approx 1.3333 \times 10^{-5} \, m^4 \] A distância \( c \) é 0.01 m (metade da altura de 20 mm). 4. Substituindo os valores: \[ \sigma = \frac{22.5 \times 10^3 \, \text{N.m} \cdot 0.01 \, \text{m}}{1.3333 \times 10^{-5} \, m^4} \approx 1687500 \, \text{Pa} = 1.6875 \, \text{MPa} \] Portanto, a tensão máxima na barra é aproximadamente 1.69 MPa. Lembre-se de verificar as unidades e a seção transversal correta para garantir a precisão dos cálculos!
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