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A barra prismática mostrada a seguir é feita de um aço considerado elastoplástico em que a tensão de escoamento é de 300 MPa.
A 3D representation of a prismatic bar with a square cross-section. The bar is subjected to a moment M applied at the top center. The dimensions of the cross-section are 12 mm by 8 mm. The bar is shown in a perspective view with the moment vector M pointing out of the page.
Determine o momento M em que tem início o escoamento do material.
A 33,23 Nm
B 45,2 Nm
C 38,4 Nm
D 81,2 Nm
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CuriosidadesGerais

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para determinar o momento \( M \) em que ocorre o escoamento do material, precisamos usar a fórmula que relaciona a tensão de escoamento com o momento fletor em uma seção transversal. A tensão de escoamento (\( \sigma_y \)) é dada como 300 MPa. Para uma barra prismática com seção retangular, o momento fletor máximo (\( M \)) pode ser calculado pela fórmula: \[ M = \sigma_y \cdot \frac{I}{c} \] onde: - \( I \) é o momento de inércia da seção transversal, - \( c \) é a distância do centroide até a borda mais distante. Para uma seção retangular, o momento de inércia \( I \) é dado por: \[ I = \frac{b \cdot h^3}{12} \] onde \( b \) é a largura e \( h \) é a altura da seção. Neste caso, temos uma seção de 12 mm (largura) e 8 mm (altura). Calculando \( I \): \[ I = \frac{12 \cdot (8^3)}{12} = \frac{12 \cdot 512}{12} = 512 \, \text{mm}^4 = 512 \times 10^{-12} \, \text{m}^4 \] A distância \( c \) (do centroide até a borda mais distante) para uma seção retangular é: \[ c = \frac{h}{2} = \frac{8}{2} = 4 \, \text{mm} = 4 \times 10^{-3} \, \text{m} \] Agora, substituindo os valores na fórmula do momento: \[ M = 300 \times 10^6 \cdot \frac{512 \times 10^{-12}}{4 \times 10^{-3}} \] Calculando: \[ M = 300 \times 10^6 \cdot 128 \times 10^{-9} = 38,4 \, \text{Nm} \] Portanto, o momento \( M \) em que tem início o escoamento do material é: C) 38,4 Nm.

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