Por que podemos utilizar a ideia de tensão média de cisalhamento mesmo sabendo que ela não é verdadeira?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A pergunta é sobre por que a gente pode usar a ideia de tensão média de cisalhamento mesmo sabendo que ela não é exatamente verdadeira. Estamos falando de resistência dos materiais, mais especificamente de como as forças agem nos materiais. Para resolver isso, vamos precisar entender o que é tensão de cisalhamento e como a média ajuda nas nossas análises.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é tensão de cisalhamento. É uma força que atua paralelamente à superfície de um material, tendendo a “cortar” o material. Matematicamente, a tensão de cisalhamento (
) é dada por:
onde
é a força aplicada e
é a área sobre a qual a força atua.
Passo 3
Agora, por que usamos a tensão média? Na realidade, a tensão de cisalhamento pode variar em diferentes pontos de uma seção transversal devido à distribuição não uniforme das forças internas. Isso significa que nem toda parte do material está sofrendo a mesma tensão. Calcular cada variação individualmente pode ser bem complicado.
Passo 4
Para simplificar as coisas, a gente calcula a tensão média de cisalhamento, que é uma média das tensões em toda a área. Mesmo sabendo que essa média não capta todas as variações locais, ela fornece uma estimativa suficientemente precisa para muitas aplicações práticas, facilitando o design e a análise estrutural sem perder muita precisão.
Resposta
Podemos utilizar a ideia de tensão média de cisalhamento porque, mesmo que ela não represente todas as variações locais, ela oferece uma estimativa simplificada e suficientemente precisa para analisar e projetar estruturas de forma eficiente.
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