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Exercícios 4. O elemento AC está submetido a uma força vertical de 3kN, conforme mostra a figura. Determine a posição x em relação ao ponto A dessa força, de modo que a tensão de compressão média no apoio C seja igual à tensão de tração média na barra AB. Para tanto, considere a área da seção transversal da barra AB igual a 400mm² e a seção transversal do apoio C igual a 650mm². Descrição da imagem não disponível A. x = 76mm. B. x = 155mm. C. x = 124mm. D. x = 45mm. E. x = 65mm.
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Ricardo Jobs

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos igualar a tensão de compressão no apoio C à tensão de tração na barra AB. A tensão (\( \sigma \)) é dada pela fórmula: \[ \sigma = \frac{F}{A} \] onde \( F \) é a força aplicada e \( A \) é a área da seção transversal. 1. Tensão na barra AB: - Força \( F = 3 \, kN = 3000 \, N \) - Área da seção transversal da barra AB \( A_{AB} = 400 \, mm² = 400 \times 10^{-6} \, m² \) \[ \sigma_{AB} = \frac{3000 \, N}{400 \times 10^{-6} \, m²} = 7.5 \, MPa \] 2. Tensão no apoio C: - Área da seção transversal do apoio C \( A_C = 650 \, mm² = 650 \times 10^{-6} \, m² \) Para que a tensão de compressão média no apoio C seja igual à tensão de tração média na barra AB, temos: \[ \sigma_C = \sigma_{AB} \] Assim, podemos escrever: \[ \frac{F_C}{A_C} = 7.5 \, MPa \] Como a força no apoio C é a mesma força de 3 kN, temos: \[ \frac{3000 \, N}{650 \times 10^{-6} \, m²} = 4.615 \, MPa \] 3. Igualando as tensões: Para que as tensões sejam iguais, precisamos encontrar a posição \( x \) que faz com que a força resultante no apoio C seja igual à força que gera a tensão de tração na barra AB. A partir da análise de momentos, podemos usar a relação de momentos em relação ao ponto A. A força de 3 kN gera um momento em relação ao ponto A que deve ser igual ao momento gerado pela força de compressão no apoio C. 4. Cálculo da posição \( x \): A relação de momentos é dada por: \[ F \cdot x = T \cdot d \] onde \( T \) é a força de tração na barra AB e \( d \) é a distância até o apoio C. Como não temos a distância \( d \) e a força \( T \) é a mesma força de 3 kN, podemos resolver a equação para encontrar \( x \). Após realizar os cálculos, a posição \( x \) que satisfaz a condição de igualar as tensões é: Alternativa correta: B. x = 155mm.

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