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Um corpo de prova cilíndrico de uma liga de níquel, que possui um módulo de elasticidade de 207 GPa (30 × 10⁶ psi) e um diâmetro original de 10,2 mm (0,40 in), somente apresentará deformação elástica quando uma carga de tração de 8900 N (2000 lbf) for aplicada. Calcule o comprimento máximo do corpo de prova antes da deformação se o alongamento máximo admissível é de 0,25 mm (0,010 in).
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Desafios para Aprender

há 8 meses

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há 8 meses

Para calcular o comprimento máximo do corpo de prova antes da deformação, podemos usar a fórmula da deformação elástica, que é dada por: \[ \Delta L = \frac{F \cdot L_0}{A \cdot E} \] onde: - \(\Delta L\) é o alongamento (0,25 mm ou 0,00025 m), - \(F\) é a força aplicada (8900 N), - \(L_0\) é o comprimento original do corpo de prova, - \(A\) é a área da seção transversal, - \(E\) é o módulo de elasticidade (207 GPa ou \(207 \times 10^9\) Pa). Primeiro, precisamos calcular a área da seção transversal \(A\) do corpo de prova cilíndrico: \[ A = \pi \left(\frac{d}{2}\right)^2 \] onde \(d\) é o diâmetro (10,2 mm ou 0,0102 m): \[ A = \pi \left(\frac{0,0102}{2}\right)^2 \approx 8,17 \times 10^{-5} \, m^2 \] Agora, substituímos os valores na fórmula da deformação: \[ 0,00025 = \frac{8900 \cdot L_0}{(8,17 \times 10^{-5}) \cdot (207 \times 10^9)} \] Resolvendo para \(L_0\): \[ L_0 = \frac{0,00025 \cdot (8,17 \times 10^{-5}) \cdot (207 \times 10^9)}{8900} \] Calculando: \[ L_0 \approx \frac{0,00025 \cdot 1,69 \times 10^5}{8900} \approx 4,76 \, m \] Portanto, o comprimento máximo do corpo de prova antes da deformação é aproximadamente 4,76 metros.

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