A barra é de aço e tem seção uniforme de . Cada pino tem 10 mm de diâmetro. Determinar a máxima tensão normal média na barra nos casos: a) ; b) .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado nos diz que temos uma barra de aço com seção uniforme de . Cada pino que conecta essa barra tem um diâmetro de . Precisamos encontrar a máxima tensão normal média na barra para dois casos: quando o ângulo é e quando é . Para resolver isso, vamos precisar entender de resistência dos materiais, especificamente como calcular a tensão normal em uma barra submetida a forças.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar a área da seção transversal da barra, que é crucial para calcular a tensão. A barra tem uma seção retangular de . A área total é:
Agora, como há pinos que passam pela barra, precisamos considerar a área reduzida disponível para suportar a carga. Cada pino tem um diâmetro de , então a área de um pino é:
Assumindo que h�� dois pinos, a área total ocupada pelos pinos é:

Passo 3

A área efetiva da seção transversal da barra, que é a área disponível para suportar a carga após descontar a área dos pinos, é:
Calculando numericamente:
Então:

Passo 4

A tensão normal média na barra é dada pela fórmula:
Onde é a força aplicada. Porém, como o enunciado não nos fornece o valor de , vamos considerar que queremos expressar a tensão em função de para os dois casos de .
Quando , a força é totalmente axial, ou seja, totalmente responsável pela tensão normal. Já quando , a força é perpendicular à barra, o que gera esforços diferentes, mas como estamos buscando a tensão normal, apenas o componente axial contribui.
Portanto, para ambos os casos, a máxima tensão normal média será:

Resposta

A máxima tensão normal média na barra é aproximadamente para ambos os casos, e .

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