Explique a diferença entre área bruta e área líquida da seção transversal de peças tracionadas.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente explicar a diferença entre área bruta e área líquida da seção transversal de peças tracionadas. Isso está ligado ao estudo de mecânica dos materiais, mais especificamente à análise de esforços em elementos submetidos à tração. Para resolver, vamos entender o que cada termo significa e como eles são utilizados no cálculo de solicitações das peças.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é área bruta. A área bruta (
) é simplesmente a área total da seção transversal da peça sem considerar nenhum tipo de redução ou presença de furos, rebaixos ou outras irregularidades. É a área que você obteria se cortasse a peça perpendicularmente ao eixo e medisse toda a superfície exposta.
Passo 3
Agora, vamos para a área líquida (
). Diferente da área bruta, a área líquida considera as reduções na seção transversal causadas por furos, rebaixos, ou outros cortes que podem estar presentes na peça. Esses elementos afetam a capacidade da peça de resistir aos esforços de tração, pois diminuem a área efetiva que está suportando a carga.
Passo 4
Para ilustrar melhor, imagine uma barra cilíndrica sem nenhum furo. Sua área bruta é simplesmente a área do círculo da seção transversal:
, onde
é o raio. Agora, se essa barra tiver um furo no meio, a área líquida será a área total menos a área do furo:
, onde
é o raio do furo.
Passo 5
Por que isso importa? Porque ao calcular a tensão de tração (
) na peça, usamos a fórmula
, onde
é a força aplicada e
é a área da seção transversal. Se usarmos a área bruta, podemos superestimar a capacidade da peça de resistir à força, especialmente se houver reduções como furos. A área líquida dá uma visão mais precisa da resistência real da peça.
Resposta
A área bruta é a área total da seção transversal da peça sem considerar quaisquer reduções, enquanto a área líquida leva em conta as diminuições causadas por furos, rebaixos ou outras irregularidades. Essa distinção é importante para avaliar corretamente a resistência da peça tracionada às forças aplicadas.