Enunciado

Desenhar o círculo de Mohr para o caso de tensão simples (ver a Fig. 2.4) e, a partir da geometria do círculo, verificar as Eq. (2-1), (2-2) e (2-3).

Passo 1

E aí Pessoal, tudo bem? Vamos dar início a mais uma questão juntos!

Precisamos desenhar o círculo de Mohr para o caso de tensão simples e depois verificar algumas equações. Então, antes de escrevermos a equação do nosso círculo, vamos identificar quais as tensões no nosso elemento.

Como temos tensão de tração em uma única direção, temos σ x = σ 0 e σ y = τ = 0 .

Substituindo estes valores na equação do círculo de Mohr, temos:

σ θ - σ m é d 2 + τ θ 2 = τ m á x 2

σ θ - σ 0 2 2 + τ θ 2 = σ 0 2 2

Esboçando o círculo, temos:

Passo 2

Agora temos que verificar as equações (2-1), (2-2) e (2-3). Através do círculo de Mohr.

Como o valor de tensão normal máximo é exatamente σ 0 , então, temos que σ m á x = σ x .

Já a tensão cisalhante máxima é exatamente o raio do círculo, e será dada por:

τ m á x = R a i o = σ 0 2 = σ x 2

Agora só nos resta verificarmos as equações 2-1. Para fazermos isto, vamos ter que desenhar o círculo de Mohr indicando outro estado a partir de uma rotação θ . Sendo assim, teremos:

Como vocês podem ver, uma rotação θ no elemento significa uma rotação de 2 θ no nosso círculo! Agora, é só expressarmos as tensões a partir de trigonometria. Logo,

σ θ = σ m é d + R a i o ⋅ cos ⁡ 2 θ τ θ = R a i o ⋅ sen ⁡ 2 θ ⟹ σ θ = σ x 2 + σ x 2 ⋅ 2 cos 2 ⁡ θ - 1 τ θ = σ x 2 ⋅ 2 sen ⁡ θ cos ⁡ θ

σ θ = σ x cos 2 ⁡ θ τ θ = σ x sen ⁡ θ cos ⁡ θ

E assim finalizamos a questão!

Resposta

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