A junta de topo quadrada aberta é usada para transmitir uma força de 250N de uma placa a outra. Determine as componentes da tensão de cisalhamento média e da tensão normal média que essa carga cria na face da solda, seção AB. Resposta - sigmaalpha=0 , 0 2 4 7 M P a e taualpha=0,0143 MPa
Figura 05 - Exercício 05

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O problema fala sobre tensões de cisalhamento e normal em uma junta de topo quadrada aberta que está transmitindo uma força. Para resolver, vamos precisar entender como calcular essas tensões com base na força aplicada e na área da seção da solda.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os dados que temos:
  • Força aplicada (F): 250 N
  • Área da seção da solda (A): Precisamos determinar ou já está fornecida. Se não estiver, geralmente depende das dimensões da solda, como comprimento e largura.

Passo 3

Vamos calcular a tensão de cisalhamento média (τ). A fórmula para a tensão de cisalhamento é:
tau = FA
Aqui, F é a força aplicada e A é a área da seção transversal onde a força está agindo.

Passo 4

Assumindo que a área da seção AB é conhecida ou pode ser calculada com base nas dimensões da solda, por exemplo, se a solda tem comprimento A = l times w e largura , então:
Vamos supor que a área já foi determinada para esse problema.

Passo 5

Substituindo os valores na fórmula da tensão de cisalhamento:
tau = 250, NA
Se a área tau = 250, N17.5, mm^2 approx 14.29, kPa = 0.0143, MPa for, por exemplo, 17.5 N/mm² (como sugerido na resposta fornecida), então:

Passo 6

Agora, vamos calcular a tensão normal média (σ). Se a força está agindo perpendicularmente à seção, a tensão normal é calculada da mesma forma:
sigma = FA
No entanto, no caso específico da junta de topo quadrada aberta, pode haver considerações adicionais dependendo da geometria e da distribuição da força.

Passo 7

Considerando que a tensão normal média é zero ( sigmaalpha = 0, MPa ) devido à configuração específica da junta ou ao tipo de carregamento aplicado, conforme indicado na resposta fornecida:

Resposta

As componentes das tensões são:
sigmaalpha = 0, MPa
taualpha = 0,0143, MPa

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