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Questão 1/10 - Mecânica dos Solos Ler em voz alta Para uma carga distribuída uniformemente, pode-se adotar a equação de Boussinesq para calcular sua tensão vertical, que passa pelo centro do carregamento. No entanto, para um carregamento do tipo circular, sendo exemplos práticos de carregamento uniformemente distribuído sobre uma área circular (tanques, depósitos cilíndricos, torres etc.), para superfícies flexíveis, a tensão vertical abaixo do centro é dada pela expressão conforme a fórmula de Love (1927), sendo: Em que: ???? = tensão vertical; r = raio da área carregada; z = profundidade; P = carregamento. Considerando uma carga aplicada ao solo de 150 kN/m², com geometria circular, de 4 metros de diâmetro, na superfície de um solo, com peso específico de 21 kN/m³, calcule a tensão vertical no ponto A, a uma profundidade de 2,50 m no centro do carregamento. Assinale a alternativa correta: A A tensão vertical no ponto A é de 121,08 KN/m². B A tensão vertical no ponto A é de 131,08 KN/m². C A tensão vertical no ponto A é de 141,08 KN/m². D A tensão vertical no ponto A é de 111,08 KN/m².
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LEONARDO LOBO

mês passado

Respostas

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mês passado

Para calcular a tensão vertical no ponto A, a uma profundidade de 2,50 m, sob uma carga circular, podemos usar a fórmula de Love. A tensão vertical (σ) pode ser calculada pela seguinte fórmula: \[ σ = \frac{P}{\pi r^2} \cdot \left(1 - \frac{z}{\sqrt{z^2 + r^2}}\right) \] Onde: - \( P = 150 \, \text{kN/m}^2 \) (carga aplicada) - \( r = \frac{4}{2} = 2 \, \text{m} \) (raio da área carregada) - \( z = 2,50 \, \text{m} \) (profundidade) Substituindo os valores na fórmula: 1. Calcule \( \pi r^2 \): \[ \pi r^2 = \pi (2^2) = 4\pi \approx 12,57 \, \text{m}^2 \] 2. Calcule a primeira parte da fórmula: \[ \frac{P}{\pi r^2} = \frac{150}{12,57} \approx 11,95 \, \text{kN/m}^2 \] 3. Calcule \( z^2 + r^2 \): \[ z^2 + r^2 = 2,50^2 + 2^2 = 6,25 + 4 = 10,25 \] 4. Calcule \( \sqrt{z^2 + r^2} \): \[ \sqrt{10,25} \approx 3,20 \] 5. Agora, calcule a parte da fórmula que envolve \( z \): \[ 1 - \frac{z}{\sqrt{z^2 + r^2}} = 1 - \frac{2,50}{3,20} \approx 1 - 0,78 \approx 0,22 \] 6. Finalmente, calcule a tensão vertical: \[ σ \approx 11,95 \cdot 0,22 \approx 2,63 \, \text{kN/m}^2 \] 7. Adicione o peso específico do solo à tensão vertical: O peso específico do solo é de 21 kN/m³, e a profundidade é de 2,50 m: \[ Tensão devido ao peso do solo = 21 \cdot 2,50 = 52,5 \, \text{kN/m}^2 \] 8. Portanto, a tensão total no ponto A é: \[ Tensão total = 2,63 + 52,5 \approx 55,13 \, \text{kN/m}^2 \] Parece que houve um erro nos cálculos ou na interpretação da questão, pois nenhuma das alternativas corresponde a esse resultado. Entretanto, se considerarmos apenas a carga aplicada e não o peso do solo, a tensão vertical no ponto A seria: \[ \sigma = 150 \, \text{kN/m}^2 \] Dessa forma, a alternativa correta, considerando apenas a carga aplicada e a profundidade, seria a que mais se aproxima desse valor. Por favor, verifique os cálculos e as opções novamente, pois a resposta correta não está clara com os dados fornecidos.

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