Ed
anteontem
Para resolver essa questão, precisamos calcular a maior força \( P \) que pode ser aplicada ao bloco, considerando tanto a tensão normal quanto a deformação. 1. Cálculo da área da seção transversal: \[ A = largura \times altura = 50 \, \text{mm} \times 40 \, \text{mm} = 2000 \, \text{mm}^2 = 2 \times 10^{-3} \, \text{m}^2 \] 2. Cálculo da tensão máxima permitida: A tensão normal não deve exceder 80 MPa: \[ \sigma_{max} = 80 \, \text{MPa} = 80 \times 10^6 \, \text{Pa} \] 3. Cálculo da força máxima pela tensão: Usando a fórmula da tensão: \[ \sigma = \frac{P}{A} \implies P = \sigma \times A \] Substituindo os valores: \[ P = 80 \times 10^6 \, \text{Pa} \times 2 \times 10^{-3} \, \text{m}^2 = 160000 \, \text{N} = 160 \, \text{kN} \] 4. Cálculo da deformação máxima permitida: A diminuição no comprimento do bloco deve ser no máximo de 0,12%: \[ \Delta L_{max} = 0,12\% \times 250 \, \text{mm} = 0,12 \times 250 \times 10^{-3} \, \text{m} = 0,0003 \, \text{m} \] 5. Cálculo da deformação: A deformação é dada por: \[ \epsilon = \frac{\Delta L}{L_0} \implies \Delta L = \epsilon \times L_0 \] A relação entre tensão e deformação é dada por: \[ \sigma = E \cdot \epsilon \implies \epsilon = \frac{\sigma}{E} \] Substituindo: \[ \epsilon = \frac{80 \times 10^6 \, \text{Pa}}{95 \times 10^9 \, \text{Pa}} \approx 0,0008421 \] Agora, calculando a diminuição do comprimento: \[ \Delta L = 0,0008421 \times 250 \times 10^{-3} \approx 0,000210525 \, \text{m} = 0,2105 \, \text{mm} \] 6. Verificação da deformação: A deformação máxima permitida é 0,3 mm (0,12% de 250 mm), e a deformação calculada é aproximadamente 0,2105 mm, que está dentro do limite. Portanto, a maior força que pode ser aplicada ao bloco, respeitando tanto a tensão quanto a deformação, é: \[ \boxed{160 \, \text{kN}} \]