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

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
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
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
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 .