Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Beer - Resistência dos Materiais- Ed: 3º - Capítulo 3.Problemas - Ex. 32
A barra cilíndrica tem um diâmetro e é feita de um aço com enquanto que o tubo é feito de um latão com e Determinar: (a) o maior torque que pode ser aplicado em , se as tensões admissíveis dadas não podem ser excedidas e o ângulo de torção no tubo não pode exceder a (b) o correspondente ângulo que a extremidade poderá girar.
Passo 1
Primeiramente vamos observar o que temos para a barra AB
Para o tubo
Vamos começar então calculando os momentos de inercia do tubo e da barra, tranquilo?
Para o tubo
Onde 31,2 é o diâmetro todo do tubo (75) dividida por dois, menos a espessura do mesmo.
Passo 2
Observando esse passo agora, precisamos descobrir o maor torque que não rompa nada nesse sistema. Ou seja, ele pode romper caso o tubo não suporte o torque ou caso a barra não suporte. Lembrando que o tubo não pode exceder um ângulo de torção de 0,375
Para a torção admissível da barra AB:
Para a torção admissível do tubo CD:
Para o ângulo máximo de torção no tubo:
Onde 200 é a medida do tubo e é o do tubo.
Passo 3
Com isso notamos que o maior torque que poderá ser aplicada é , pois, caso seja superior a isso, a barra AB não resiste.
A letra (b) agora nos pede pra calcularmos o ângulo que a extremidade A gira com esse torque.
Onde 300 é a medida da barra e é o da barra.