Enunciado
Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 6.Perguntas e Problemas - Ex. 8
Uma barra cilíndrica feita de cobre (E=110 GPa, 16 x psi), que possui um limite de escoamento de 240 Mpa (35.000 psi), deve ser submetida a uma carga de 6660N (1500 lbf). Se o comprimento da barra é de 380 mm (15,0 in), qual deve ser seu diâmetro para permitir um alongamento de 0,50 mm (0,020 in)?
Passo 1
Pra resolver essa questão, a gente vai usar a fórmula que descreve o gráfico da deformação elástica:
Lembrando que o gráfico é linear, então a tensão é proporcional à deformação , e o que dita a relação é o módulo de elasticidade E, que é o que a gente quer.
Também vamos ter que passar essa carga que foi dada no enunciado para termos de tensão:
O que a gente quer é o diâmetro que vai estar dentro da expressão da área.
Além disso, para encontrar a deformação através do alongamento dado, temos que saber a expressão da deformação:
Onde é o comprimento inicial e é então o alongamento.
Uma coisa de cada vez! Vamos começar com a deformação!
Passo 2
Calculando a deformação:
Agora calculando a tensão:
Passo 3
Finalmente, agora vamos calcular o diâmetro!