Questão)
Determinar a menor dimensão Dados:
. (10 pontos)
Determinar a menor dimensão Dados:
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede pra gente determinar a menor dimensão de um componente que vai suportar uma carga de
sem exceder as tensões admissíveis:
para tensão normal e
para tensão de cisalhamento. Vamos usar conceitos de resistência dos materiais para resolver isso, especialmente as fórmulas de tensão normal e de cisalhamento.
Passo 2
Primeiro, vamos entender que a tensão normal (
) é dada pela fórmula:
onde
é a carga aplicada e
é a área da seção transversal.
Já a tensão de cisalhamento (
) é calculada por:
onde
é a força de cisalhamento e
é a área.
Passo 3
Como queremos a menor dimensão que não exceda as tensões admissíveis, precisamos considerar ambas as tensões e encontrar o valor mínimo de
que satisfaça ambas as condições:
Passo 4
Vamos calcular a área mínima para a tensão normal:
Passo 5
Agora, vamos calcular a área mínima para a tensão de cisalhamento:
Passo 6
Comparando as duas áreas calculadas, vemos que
é menor que
. Portanto, a tensão de cisalhamento é o fator limitante para a dimensão.
Resposta
A menor dimensão necessária para o componente é
.
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Qual a definição de rótula interna? Qual seu impacto na estrutura? Em que aplicações este elemento surge? Cite ao menos um exemplo além da ponte pré-fabricada citada em aula.
Dê dois exemplos, além dos dados em aula, de vínculos de
ordem incompletos.
Uma tubo de aluminio de 80 mm de diâmetro externo transporta uma gás quente a
e possui um coeficiente de conveção de
. O tubo é isolado com dois materiais diferentes, o material 2 e o material 3, com as seguintes condutividades
e
respectivamente. Sabendo que a temperatura ambiente é
, determine:
a) A taxa de transferencia de calor por metro de tubulação sabendo que de conveção externa é
a) A taxa de transferencia de calor por metro de tubulação sabendo que de conveção externa é
Uma tubo de aluminio de 80 mm de diâmetro externo transporta uma gás quente a
e possui um coeficiente de conveção de
. O tubo é isolado com dois materiais diferentes, o material 2 e o material 3, com as seguintes condutividades
e
respectivamente. Sabendo que a temperatura ambiente é
, determine:
b) A temperatura da superfície entre os isolamentos (Responder no Campo - Formato )
b) A temperatura da superfície entre os isolamentos (Responder no Campo - Formato