Vamos resolver passo a passo. Dados: - Diâmetro da barra, d = 200 mm = 0,2 m - Temperatura inicial, T₀ = 20°C - Temperatura final, T = 120°C - Coeficiente de expansão térmica, α = 24 × 10⁻⁶ /°C - Módulo de elasticidade, E = 70 GPa = 70 × 10⁹ Pa - Força constante, F = 30 kN = 30.000 N - π = 3 --- Passo 1: Calcular a área da seção transversal Área A = π × (d/2)² = 3 × (0,2/2)² = 3 × (0,1)² = 3 × 0,01 = 0,03 m² --- Passo 2: Calcular a tensão devido à força Tensão devido à força, σ_força = F / A = 30.000 N / 0,03 m² = 1.000.000 Pa = 1 MPa --- Passo 3: Calcular a variação de temperatura ΔT = T - T₀ = 120°C - 20°C = 100°C --- Passo 4: Calcular a deformação térmica ε_thermal = α × ΔT = 24 × 10⁻⁶ × 100 = 0,0024 (adimensional) --- Passo 5: Como a força é constante e a barra pode estar restrita, a tensão total será a soma da tensão mecânica e da tensão térmica. Mas a questão pede a tensão normal média na barra devido à força constante, considerando a expansão térmica. Se a barra está livre para expandir, a tensão térmica é zero. Se está restrita, a tensão térmica é: σ_thermal = E × ε_thermal = 70 × 10⁹ × 0,0024 = 168 × 10⁶ Pa = 168 MPa Mas a força é constante, então a tensão total é: σ_total = σ_força - σ_thermal (se a expansão for restrita, a tensão térmica é compressiva) Porém, a questão não deixa claro se a barra está restrita ou livre. Como só temos a força constante, a tensão normal média na barra é a tensão devido à força: σ = 1 MPa --- Resposta correta: Alternativa A) 1,000 MPa --- Conclusão: A tensão normal média na barra é aproximadamente 1,000 MPa. Resposta: A) 1,000 MPa