Exercícios Resolvidos de Concentradores de Tensões em Torção

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Enunciado

Um dos momentos mais tristes da história do automobilismo foi quando o famoso piloto de Fórmula 1, Ayrton Senna, faleceu em um grave acidente em uma corrida. Foi comprovado posteriormente que o manche do volante apresentava uma variação de seção e que essa foi a causa principal do acidente. O acidente ocorreu em uma curva em que o carro de Ayrton Senna estava em alta velocidade. Explique porque um manche variando de seção bruscamente é altamente perigoso para os pilotos de fórmula 1.

Passo 1

Uma variação brusca de seção em qualquer viga, peça mecânica ou peça estrutural causará o que chamamos de concentração de tensões. Essa concentração de tensão leva em consideração um coeficiente de concentração de tensão que potencializa as tensões que se concentram na região de mudança de seção. Quando analisamos os casos de carros de fórmula 1, sabemos que nas curvas os volantes são altamente solicitados por esforços de torção, se de fato o manche do volante apresentar variação de seção, significará que a tensão cisalhante média será aumentada pelo fator de concentração de tensões, esse aumento, dependendo da variação de seção, podendo causar a ruptura da peça, e potenciais acidentes. Analisando o enunciado podemos ver que a falha da peça ocorreu quando o carro estava em alta velocidade e para entrar em uma curva. Provavelmente o que ocorreu foi que o esforço torso causado pelo giro do volante gerou tensões cisalhantes médias. O problema está na variação de seção, pois nesse caso a tensão cisalhante média será multiplicada por um fator de concentração de tensão, que aumenta seu valor. O que ocorreu foi que a grande variação de seção aumentou a tensão cisalhante média ao ponto de chegar na tensão admissível do material, oque causou o rompimento da peça e o acidente fatal.

τ M a x = K   . τ m é d

τ M a x -> tensão cisalhante máxima

τ m é d -> tensão cisalhante média

K -> coeficiente de concentração de tensões (responsável por aumentar as tensões no ponto de concentração

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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