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A tensão última de uma barra de aço de seção transversal circular, maciça, é 200MPa. Sabe-se que essa barra consegue suportar uma carga de 27kN e que o coeficiente de segurança utilizado em seu dimensionamento foi igual a 2,0. Considerado as informações do problema, qual deverá ser diâmetro mínimo dessa barra de aço? Escolha uma: a. 10,00 mm b. 1,04 mm c. 18,54 mm d. 15,00 mm e. 5,25 mm
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Pedro Henrique

há 2 semanas

Respostas

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há 2 semanas

Para determinar o diâmetro mínimo da barra de aço, precisamos usar a fórmula da tensão, que é dada por: \[ \sigma = \frac{F}{A} \] onde: - \(\sigma\) é a tensão (em Pa), - \(F\) é a força (em N), - \(A\) é a área da seção transversal (em m²). A área da seção transversal de uma barra circular é dada por: \[ A = \frac{\pi d^2}{4} \] onde \(d\) é o diâmetro da barra. Dado que a tensão última é de 200 MPa e o coeficiente de segurança é 2,0, a tensão de trabalho (\(\sigma_{trabalho}\)) será: \[ \sigma_{trabalho} = \frac{\sigma_{última}}{coeficiente\ de\ segurança} = \frac{200 \times 10^6 \text{ Pa}}{2} = 100 \times 10^6 \text{ Pa} = 100 \text{ MPa} \] A carga suportada pela barra é de 27 kN, que é igual a 27.000 N. Agora, substituindo na fórmula da tensão: \[ 100 \times 10^6 = \frac{27.000}{\frac{\pi d^2}{4}} \] Rearranjando para encontrar \(d\): \[ \frac{\pi d^2}{4} = \frac{27.000}{100 \times 10^6} \] \[ d^2 = \frac{27.000 \times 4}{100 \times 10^6 \times \pi} \] \[ d^2 = \frac{108.000}{100 \times 10^6 \times \pi} \] \[ d^2 \approx \frac{108.000}{314.159 \times 10^6} \approx 3.44 \times 10^{-4} \] \[ d \approx \sqrt{3.44 \times 10^{-4}} \approx 0.01854 \text{ m} = 18,54 \text{ mm} \] Portanto, o diâmetro mínimo da barra de aço deve ser aproximadamente 18,54 mm. A alternativa correta é: c) 18,54 mm.

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