Na seção de máximo esforço cortante, determine a tensão na seção transversal do ponto , 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 ( ) em um ponto específico de uma seção transversal:
Onde:
  • é o esforço cortante na seção.
  • é o primeiro momento de área sobre a linha neutra até o ponto onde queremos calcular a tensão.
  • é o momento de inércia da seção transversal.
  • 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 ( ):
Normalmente, o valor de é dado no enunciado ou pode ser determinado a partir de diagramas de força. Como não temos valores específicos, vamos considerar que �� conhecido.
b) Calcular o momento de inércia ( ):
O momento de inércia depende da geometria da seção transversal do perfil de abas largas. Para perfis padrões, pode ser encontrado em tabelas ou calculado com base nas dimensões fornecidas.
c) Calcular o primeiro momento de área ( ):
Para achar , precisamos considerar a área acima (ou abaixo) do ponto em relação ao eixo neutro.
Onde:
  • é a distância do centroide da área até o eixo neutro.
  • é a área da parte da seção acima de .
No nosso caso, está a 1 cm acima do eixo neutro. Então, vamos medir a área da parte superior até o ponto e calcular seu primeiro momento de área.
d) Determinar a largura ( ):
A largura 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:
Vamos inserir os valores que calculamos para , , e para encontrar a tensão no ponto .

Resposta

A tensão cortante no ponto , localizado 1 cm acima do eixo neutro do perfil de abas largas, é dada por:
Substituindo os valores específicos de , , e , obtemos o valor final de .

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