Um sistema de barra de torção de uma suspensão automotiva possui comprimento L = 1,5 m e diâmetro d = 18 mm. O módulo de elasticidade transversal é G = 85 GPa. Determinar a rigidez torsional da barra para torques aplicados em ambas extremidades.
Assinale a alternativa CORRETA:
A ) 247 N.m/rad
B ) 861 N.m/rad
C ) 165 N.m/rad
D ) 584 N.m/rad
Ed
há 2 meses
Para calcular a rigidez torsional \( K \) de uma barra circular, podemos usar a fórmula: \[ K = \frac{G \cdot J}{L} \] onde: - \( G \) é o módulo de elasticidade transversal (85 GPa = \( 85 \times 10^9 \) Pa), - \( J \) é o momento de inércia polar da seção transversal, - \( L \) é o comprimento da barra (1,5 m). O momento de inércia polar \( J \) para uma barra circular é dado por: \[ J = \frac{\pi \cdot d^4}{32} \] Substituindo \( d = 18 \) mm = \( 0,018 \) m: \[ J = \frac{\pi \cdot (0,018)^4}{32} \approx 1,018 \times 10^{-9} \, m^4 \] Agora, substituindo os valores na fórmula da rigidez torsional: \[ K = \frac{85 \times 10^9 \cdot 1,018 \times 10^{-9}}{1,5} \approx 574,3 \, N.m/rad \] Analisando as alternativas: A) 247 N.m/rad B) 861 N.m/rad C) 165 N.m/rad D) 584 N.m/rad A alternativa que mais se aproxima do valor calculado é a D) 584 N.m/rad. Portanto, a resposta correta é: D) 584 N.m/rad.
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