Ainda sobre a barra do exercício anterior, determine as tensões normais atuantes nos trechos AB e BC. Assumindo que as tensões limites de ruptura à tração e compressão são, respectivamente, iguais a 180 MPa e 100 MPa , verifique a segurança de cada trecho.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para determinar as tensões normais nos trechos AB e BC de uma barra. Depois, vamos verificar se essas tensões estão dentro dos limites de segurança. Para resolver isso, vamos precisar usar conceitos de mecânica dos materiais, especialmente sobre tensões e ruptura de materiais. Vamos precisar das fórmulas para calcular a tensão normal e comparar com os limites de ruptura fornecidos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é tensão normal. A tensão normal (
) é a força interna que age perpendicularmente à seção transversal de um material. Ela é calculada pela fórmula:
Onde:
-
é a tensão normal, -
é a força normal atuante, -
é a área da seção transversal.
Passo 3
Vamos aplicar essa fórmula para os trechos AB e BC. Precisamos das forças normais (
e
) e das áreas das seções transversais (
e
). Supondo que essas forças e áreas já foram determinadas no exercício anterior, substituímos os valores na fórmula.
Por exemplo, para o trecho AB:
E para o trecho BC:
Passo 4
Com as tensões calculadas, precisamos verificar se estão dentro dos limites seguros. Os limites de ruptura são:
- Tração: 180 MPa
- Compressão: 100 MPa
Vamos comparar as tensões encontradas com esses valores:
- Se
MPa em tração, está seguro. - Se
MPa em compressão, está seguro.
Passo 5
Caso as tensões calculadas excedam esses limites, significa que o material pode falhar por ruptura. Portanto, é importante garantir que as tensões nos trechos AB e BC estejam abaixo dos valores máximos permitidos para evitar acidentes ou falhas na estrutura.
Resposta
Após calcular as tensões normais nos trechos AB e BC usando
e comparar com os limites de ruptura (180 MPa para tração e 100 MPa para compressão), verificamos a segurança de cada trecho. Se as tensões calculadas estiverem abaixo desses limites, os trechos AB e BC estão seguros.
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