Na seção de máximo esforço cortante, determine a tensão na seção transversal do ponto H, que está localizado 1 cm acima do eixo neutro do perfil de abas largas.

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos que encontrar a tensão cortante no ponto H, que está 1 cm acima do eixo neutro de um perfil de abas largas na seção onde o esforço cortante é máximo. Para resolver isso, vamos precisar conhecer conceitos de Mecânica dos Materiais, específicamente sobre tensão cortante em seções transversais.

Passo 2

Primeiro, precisamos lembrar a fórmula para calcular a tensão cortante ( tau) em um ponto específico de uma seção transversal:
tau = V cdot QI cdot b
Onde:
  • V é o esforço cortante na seção.
  • Q é o primeiro momento de área sobre a linha neutra até o ponto onde queremos calcular a tensão.
  • I é o momento de inércia da seção transversal.
  • b é a largura da seção transversal no ponto onde estamos calculando a tensão.

Passo 3

Vamos calcular cada parte dessa fórmula passo a passo.
a) Calcular o esforço cortante ( V):
Normalmente, o valor de V é dado no enunciado ou pode ser determinado a partir de diagramas de força. Como não temos valores específicos, vamos considerar que V �� conhecido.
b) Calcular o momento de inércia ( I):
O momento de inércia depende da geometria da seção transversal do perfil de abas largas. Para perfis padrões, I pode ser encontrado em tabelas ou calculado com base nas dimensões fornecidas.
c) Calcular o primeiro momento de área ( Q):
Para achar Q, precisamos considerar a área acima (ou abaixo) do ponto H em relação ao eixo neutro.
Q = bary cdot A'
Onde:
  • bary é a distância do centroide da área A' até o eixo neutro.
  • A' é a área da parte da seção acima de H.
No nosso caso, H está a 1 cm acima do eixo neutro. Então, vamos medir a área da parte superior até o ponto H e calcular seu primeiro momento de área.
d) Determinar a largura ( b):
A largura b é a largura da seção no ponto onde estamos calculando a tensão. No perfil de abas largas, isso geralmente corresponde à largura da flange.

Passo 4

Agora, substituímos todos os valores na fórmula da tensão cortante:
tau = V cdot QI cdot b
Vamos inserir os valores que calculamos para V, Q, I e b para encontrar a tensão tau no ponto H.

Resposta

A tensão cortante no ponto H, localizado 1 cm acima do eixo neutro do perfil de abas largas, é dada por:
tau = V cdot QI cdot b
Substituindo os valores específicos de V, Q, I e b, obtemos o valor final de tau.

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