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Uma barra AB horizontal de 2 m de comprimento está engastada em duas paredes verticais.Sabendo que a barra é feita de aço com coeficiente de expansão térmica e módulo deelasticidade 200 GPa. A seção reta é um retângulo de dimensões 200 mm x 100 mm. Se àtemperatura ambiente, a barra não está submetida a nenhuma tensão de origem térmica.Caso a temperatura diminua em 30 °C, qual a tensão que fica submetida?
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Rony Santos

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar a fórmula da tensão gerada pela variação de temperatura em um material engastado. A tensão térmica (\( \sigma \)) pode ser calculada pela seguinte fórmula: \[ \sigma = E \cdot \alpha \cdot \Delta T \] onde: - \( E \) é o módulo de elasticidade (200 GPa ou \( 200 \times 10^9 \) Pa), - \( \alpha \) é o coeficiente de expansão térmica do aço (aproximadamente \( 12 \times 10^{-6} \) °C⁻¹), - \( \Delta T \) é a variação de temperatura (neste caso, -30 °C). Substituindo os valores na fórmula: 1. \( E = 200 \times 10^9 \) Pa 2. \( \alpha = 12 \times 10^{-6} \) °C⁻¹ 3. \( \Delta T = -30 \) °C Agora, calculamos a tensão: \[ \sigma = 200 \times 10^9 \cdot 12 \times 10^{-6} \cdot (-30) \] \[ \sigma = 200 \times 12 \times (-30) \times 10^3 \] \[ \sigma = -72000 \times 10^3 \text{ Pa} = -72 \text{ MPa} \] Portanto, a tensão que a barra fica submetida, devido à diminuição da temperatura, é de -72 MPa. A tensão negativa indica que a barra está em compressão. Se precisar de mais alguma coisa, é só avisar!

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