Você ficou responsável por projetar um eixo que é submetido a carregamento de torção. Deverá ser utilizado o material A da tabela acima para o eixo, podendo o mesmo ser vazado ou sólido. O torque aplicado é de 1350 N.m e o giro máximo que a barra pode sofrer é de
.
A) Determine o diâmetro da barra sólida
;
B) Determine o diâmetro externo do tubo
, considerando que o diâmetro interno é
A) Determine o diâmetro da barra sólida
B) Determine o diâmetro externo do tubo
Passo 1
Vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos projetar um eixo submetido a um torque de 1350 N.m, com um giro máximo de
. Usaremos o material A da tabela fornecida e temos que considerar tanto o eixo sólido quanto o vazado. Para resolver isso, vamos utilizar conceitos de torção em eixos, envolvendo fórmulas de torque, módulo de rigidez e momento de inércia polar.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a fórmula que relaciona o torque (
), o módulo de rigidez (
), o momento de inércia polar (
) e o ângulo de torção (
):
Onde:
-
é o torque aplicado, -
é o módulo de rigidez do material, -
é o momento de inércia polar da seção transversal, -
é o ângulo de torção, -
é o comprimento do eixo.
Passo 3
Para um eixo circular sólido, o momento de inércia polar (
) é calculado pela fórmula:
Onde
é o diâmetro do eixo sólido.
Passo 4
Vamos rearranjar a fórmula do torque para resolver o diâmetro
:
Passo 5
Agora, substituímos os valores conhecidos na fórmula. Primeiro, convertemos o ângulo de torção de graus para radianos:
Então, a fórmula fica:
Aqui,
é o módulo de rigidez do material A e
é o comprimento do eixo. Esses valores devem ser obtidos da tabela fornecida ou do enunciado completo do exercício.
Resposta
A) O diâmetro da barra sólida
é dado por:
Para obter um valor numérico, é necessário conhecer o módulo de rigidez (
) do material A e o comprimento (
) do eixo.
Exercícios relacionados
Você ficou responsável por projetar um eixo que é submetido a carregamento de torção. Deverá ser utilizado o material A da tabela acima para o eixo, podendo o mesmo ser vazado ou sólido. O torque aplicado é de 1350 N.m e o giro máximo que a barra pode sofrer é de
.
A) Determine o diâmetro da barra sólida ;
B) Determine o diâmetro externo do tubo , considerando que o diâmetro interno é
A) Determine o diâmetro da barra sólida
B) Determine o diâmetro externo do tubo
Você ficou responsável por projetar um eixo que é submetido a carregamento de torção. Deverá ser utilizado o material A da tabela acima para o eixo, podendo o mesmo ser vazado ou sólido. O torque aplicado é de 1350 N.m e o giro máximo que a barra pode sofrer é de
.
A) Determine o diâmetro da barra sólida ;
B) Determine o diâmetro externo do tubo , considerando que o diâmetro interno é
A) Determine o diâmetro da barra sólida
B) Determine o diâmetro externo do tubo
Você ficou responsável por projetar um eixo que é submetido a carregamento de torção. Deverá ser utilizado o material A da tabela acima para o eixo, podendo o mesmo ser vazado ou sólido. O torque aplicado é de 1350 N.m e o giro máximo que a barra pode sofrer é de
.
A) Determine o diâmetro da barra sólida ;
B) Determine o diâmetro externo do tubo , considerando que o diâmetro interno é
A) Determine o diâmetro da barra sólida
B) Determine o diâmetro externo do tubo
Questão 02 [5.0]: No projeto de um carro de fórmula 1, você ficou responsável por projetar um eixo que é submetido a carregamento de torção. Deverá ser utilizado o material A da tabela acima para o eixo, podendo o mesmo ser vazado ou sólido. O torque aplicado é de 1350 N.m e o giro máximo que a barra pode sofrer é de
.
A) Determine o diâmetro da barra sólida ;
B) Determine o diâmetro externo do tubo , considerando que o diâmetro interno é
.
A) Determine o diâmetro da barra sólida
B) Determine o diâmetro externo do tubo