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Resistência dos Materiais

UNIDERP - ANHANGUERA
A deformação observada, em uma estrutura, devido a um torque aplicado é denominada de ângulo de torção. É possível determinar o valor para essa deformação levando em consideração a relação entre o torque aplicado e a tensão de cisalhamento no regime elástico linear do material, local onde a Lei de Hooke é atuante. Segundo essa temática, determine o ângulo de torção de um eixo maciço de 20m de comprimento e momento polar de inércia (J) igual a 9,82 x 10-6 m4. Considere que sobre o eixo está atuante um torque de 300 Nm e o material de que é constituído apresenta módulo de elasticidade transversal de 70GPa. Assinale a alternativa correta. Selecione uma alternativa: a) 0,00873 rad. b) 0,0873 rad. c) 0,873 rad. d) 8,73 rad. e) 87,3 rad.
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Rodrigo Guimarães Caldeira

há 3 semanas

Respostas

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há 3 semanas

Para calcular o ângulo de torção (\( \theta \)) de um eixo maciço, podemos usar a fórmula: \[ \theta = \frac{T \cdot L}{J \cdot G} \] onde: - \( T \) é o torque aplicado (300 Nm), - \( L \) é o comprimento do eixo (20 m), - \( J \) é o momento polar de inércia (9,82 x 10⁻⁶ m⁴), - \( G \) é o módulo de elasticidade transversal (70 GPa = 70 x 10⁹ Pa). Agora, vamos substituir os valores na fórmula: 1. Primeiro, convertemos \( G \) para a mesma unidade que o torque e o comprimento: \[ G = 70 \times 10^9 \, \text{Pa} \] 2. Agora, substituímos os valores na fórmula: \[ \theta = \frac{300 \, \text{Nm} \cdot 20 \, \text{m}}{9,82 \times 10^{-6} \, \text{m}^4 \cdot 70 \times 10^9 \, \text{Pa}} \] 3. Calculando o denominador: \[ 9,82 \times 10^{-6} \, \text{m}^4 \cdot 70 \times 10^9 \, \text{Pa} = 686,4 \, \text{Nm}^2 \] 4. Agora, calculamos \( \theta \): \[ \theta = \frac{6000 \, \text{Nm}}{686,4 \, \text{Nm}^2} \approx 8,74 \, \text{rad} \] Portanto, a alternativa correta é: d) 8,73 rad.

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