observe as duas vigas, (a) e (b), de madeira com seçoes transversais retangulares de largura b, altura h e area A. Determine qual delas terá uma capacidade maior para resistir á flexão.
(Dados: seção retangular l = 1/12 bh^3; c = h/2)
a) altura: h = 150 mm
largura: b = 100 mm
A = 15000 mm^2 (area de ambos)
b)
altura: h = 200 mm
largura: b = 75 mm
Olhando a formula da tensão normal nas vigas:
\(σ=\frac{Mf}{I}\times c\)
nota-se que o momento de inercia é inversamente proporcional a tenção, em outras palavras para um determinado momento fletor (Mf) aplicado na viga, a tensão normal (σ) irá diminuir se aumentarmos o momento de inercia (I).
Portanto quanto maior o momento de inercia menor será a tensão.
Agora olhando pela formula do momento de inercia
\(I=\frac{b\times h^3}{12}\)
nota-se que o momento de inercia depende muito mais da altura (h) do que a base (b), por estar sendo elevado ao cubo, então a viga com a maior altura (h), será sempre mais resistente. É claro supondo que a área da seção transversal das duas permaneção iguais que por acaso acontece aqui.
Por esta razão que as vigas tem a altura igual(caso a viga seja quadrada) ou maior que a largura, nunca menor. Pegaremos como exemplo a viga B para analize do momento de inercia dela em pé e deitada.
Calculo de Momento de Inercia:
Viga B em pé
dados: h=200mm ou 0,2m; b=75mm ou 0,075m
I=(0,075*0,2³)/12
I= 50e-6 m^4
Viga B deitada
dados: h=0,075m ; b=0,2m
I=(0,2*0,0,075³)/12
I= 7e-6 m^4
nota-se que a viga deitada teve uma redução muito brusca do seu momento de inercia com relação, a ela em pé.
Voltando para a questão,a viga B é mais resistente que a viga A, devido a sua altura ser maior que implica em um momento de inercia maior tambem.
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Resistência dos Materiais II
•Anhanguera
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