Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Resistência dos Materiais- Ed: 3º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 07
Uma barra de alumínio de de comprimento não poderá alongar-se mais do que e a tensão normal não exceder a , quando estiver sujeito a uma carga axial de . Sabendo-se que , determinar o diâmetro necessário da barra.
Passo 1
O enunciado nós dá os seguintes dados:
Sabendo isso vamos ao nosso problema:
Passo 2
Perceba que poderemos determinar o diâmetro de duas maneiras, além do mais podemos determinar a área da nossa barra de duas maneiras diferentes, usando essa fórmula:
Ou usando a nossa tensão ultima com a fórmula
A que vamos usar para definição do diâmetro da barra vai ser a estrutura com a maior área, que consequentemente nos dará o maior diâmetro. E fazemos isso porque se vamos ter duas áreas, a menor área iria romper para a tensão que aparece na maior área, enquanto que a maior área já contempla as tensões que aparecem
Fazendo isso vamos começar com a primeira fórmula do nosso problema.
E queremos a área, certo? Basta agora substituir na nossa equação:
Substituindo na segunda equação teremos que:
Substituindo veremos:
Escolhendo a maior área teremos que:
E agora já podemos definir o diâmetro da nossa barra.
Passo 3
Sendo assim teremos que: