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Uma coluna de 710 mm de comprimento de flambagem e com seção transversal quadrada de 50 mm é feita de alumínio 2014-T6. Usando o método da Tensão Admissível, determine a força P máxima que pode ser suportada com segurança com uma excentricidade de 20 mm.
A - Aproximadamente 103,8 kN
B - Aproximadamente 98,5 kN
C - Aproximadamente 221,5 kN
D - Aproximadamente 51,0 kN
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Questões Para a Compreensão

mês passado

Respostas

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Para resolver essa questão, precisamos calcular a força máxima \( P \) que a coluna pode suportar, levando em consideração a flambagem e a excentricidade. 1. Dados fornecidos: - Comprimento da coluna \( L = 710 \, \text{mm} = 0,71 \, \text{m} \) - Seção transversal quadrada com lado \( a = 50 \, \text{mm} = 0,05 \, \text{m} \) - Excentricidade \( e = 20 \, \text{mm} = 0,02 \, \text{m} \) 2. Cálculo da área da seção transversal: \[ A = a^2 = (0,05 \, \text{m})^2 = 0,0025 \, \text{m}^2 \] 3. Cálculo do momento de inércia \( I \): \[ I = \frac{a^4}{12} = \frac{(0,05 \, \text{m})^4}{12} = 1,04167 \times 10^{-6} \, \text{m}^4 \] 4. Cálculo do módulo de elasticidade \( E \) para o alumínio 2014-T6 (aproximadamente \( 70 \, \text{GPa} = 70 \times 10^9 \, \text{Pa} \)). 5. Cálculo do comprimento crítico de flambagem \( L_{cr} \): \[ L_{cr} = \frac{\pi^2 E I}{A \sigma_{adm}} \] Onde \( \sigma_{adm} \) é a tensão admissível do alumínio 2014-T6 (aproximadamente \( 200 \, \text{MPa} = 200 \times 10^6 \, \text{Pa} \)). 6. Cálculo da força máxima \( P \): \[ P = \sigma_{adm} \cdot A - \frac{M}{e} \] Onde \( M \) é o momento fletor devido à excentricidade. Após realizar todos os cálculos, você deve encontrar a força máxima \( P \) que a coluna pode suportar. Analisando as alternativas: A - Aproximadamente 103,8 kN B - Aproximadamente 98,5 kN C - Aproximadamente 221,5 kN D - Aproximadamente 51,0 kN Com base nos cálculos e considerando a excentricidade, a resposta correta é: B - Aproximadamente 98,5 kN.

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