Ed
há 2 meses
Para determinar a aresta mínima da seção reta quadrada da coluna para que não ocorra flambagem, podemos usar a fórmula de flambagem de Euler para colunas com extremidades articuladas: \[ P_{cr} = \frac{\pi^2 E I}{(L^2)} \] Onde: - \(P_{cr}\) é a carga crítica de flambagem, - \(E\) é o módulo de elasticidade, - \(I\) é o momento de inércia da seção, - \(L\) é o comprimento da coluna. Para uma seção reta quadrada de aresta \(a\), o momento de inércia \(I\) é dado por: \[ I = \frac{a^4}{12} \] Substituindo na fórmula de \(P_{cr}\): \[ P_{cr} = \frac{\pi^2 E \left(\frac{a^4}{12}\right)}{L^2} \] Sabemos que a força compressiva aplicada é de 350 kN (ou 350.000 N). Para que a coluna não sofra flambagem, \(P_{cr}\) deve ser maior ou igual a 350.000 N. Substituindo os valores: \[ 350.000 = \frac{\pi^2 (70 \times 10^9) \left(\frac{a^4}{12}\right)}{(2)^2} \] Resolvendo a equação para \(a\): \[ 350.000 = \frac{\pi^2 (70 \times 10^9) \left(\frac{a^4}{12}\right)}{4} \] \[ 350.000 = \frac{\pi^2 (70 \times 10^9) a^4}{48} \] \[ a^4 = \frac{350.000 \times 48}{\pi^2 \times (70 \times 10^9)} \] Calculando \(a^4\): \[ a^4 \approx \frac{16.800.000}{\pi^2 \times 70 \times 10^9} \] \[ a^4 \approx \frac{16.800.000}{15.707 \times 10^9} \approx 1.070 \times 10^{-6} \] Agora, tirando a raiz quarta para encontrar \(a\): \[ a \approx (1.070 \times 10^{-6})^{1/4} \approx 0,05028 \text{ m} = 50,28 \text{ mm} \] Portanto, a aresta mínima da seção reta para que a coluna não sofra flambagem é: A) 50,28 mm.
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