Ed
há 2 meses
Para determinar a força máxima \( P \) que a coluna pode suportar com segurança, considerando a excentricidade, você pode seguir os seguintes passos: 1. Determinar a área da seção transversal: A seção transversal é quadrada, então: \[ A = b^2 = (50 \, \text{mm})^2 = 2500 \, \text{mm}^2 = 2,5 \times 10^{-3} \, \text{m}^2 \] 2. Encontrar a tensão admissível do alumínio 2014-T6: A tensão admissível pode variar, mas um valor comum é cerca de \( 200 \, \text{MPa} \) (ou \( 200 \times 10^6 \, \text{Pa} \)). 3. Calcular a força axial máxima sem considerar a excentricidade: \[ P_{adm} = \sigma_{adm} \cdot A = 200 \times 10^6 \, \text{Pa} \cdot 2,5 \times 10^{-3} \, \text{m}^2 = 500 \, \text{N} \] 4. Considerar a excentricidade: A excentricidade gera um momento fletor na coluna. O momento \( M \) devido à força \( P \) e à excentricidade \( e \) é dado por: \[ M = P \cdot e \] Onde \( e = 20 \, \text{mm} = 0,02 \, \text{m} \). 5. Calcular o momento de inércia da seção transversal: Para uma seção quadrada: \[ I = \frac{b^4}{12} = \frac{(0,05 \, \text{m})^4}{12} = 1,04167 \times 10^{-8} \, \text{m}^4 \] 6. Calcular a tensão de flambagem: A tensão máxima na coluna devido ao momento fletor é: \[ \sigma_{max} = \frac{M \cdot c}{I} \] Onde \( c \) é a distância do centroide até a borda da seção (metade da largura): \[ c = \frac{b}{2} = 0,025 \, \text{m} \] 7. Igualar a tensão admissível à soma das tensões: A tensão total na coluna será a soma da tensão axial e da tensão de flambagem. Assim, você deve resolver a equação: \[ \sigma_{adm} = \frac{P}{A} + \frac{P \cdot e \cdot c}{I} \] 8. Substituir os valores e resolver para \( P \): Essa parte envolve um pouco de álgebra, mas você pode rearranjar a equação para encontrar \( P \). Esse é um esboço do processo. Para obter um valor numérico exato, você precisaria resolver a equação resultante. Se precisar de mais detalhes em algum passo específico, é só avisar!
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