Enunciado

A coluna está sujeita a uma força axial de 8 kN aplicada no centroide da área da seção transversal. Determine a tensão normal média que age na seção a-a. Mostre como fica essa distribuição de tensão sobre a seção transversal da área.

Passo 1

Faaaala, querido! Ele quer a tensão normal média nessa seção. A fórmulinha da tensão normal média é

σ = P A

Onde P é a carga normal/axial sobre essa seção, que ele diz valer:

P = 8   k N

E A é área da seção. Percebe que nossa coluna é reta, então a área da seção a - a é a mesma da área que a gente vê mais acima na figura. Podemos determinar essa área assim:

A = 150 × 10 × 2 + 10 × 140 = 4400 m m ²

Como temos a força e a área da seção, a tensão é:

σ = 8 × 10 3 4400 = 1,82 M P a

Repare que as unidades usadas foram o mm² e N, dando o resultado diretamente em MPa.

Passo 2

Neste caso, a tensão é distribuída uniformemente. Fica com a cara de uma carga distribuiida sobre toda a seção mesmo. E a gente achou o valor médio dela, então é uma carga distribuída com valor de 1,82   M P a .

Aí fica assim:

Repara que a gente fez um elemento representando a seção C . E a tensão está virada para cima para que esse elemento fique em equilíbrio com a força aplicada acima.

Resposta

σ = 1,82 M P a

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Uma força centrada de 180 k N está aplicada na montagem mostrada, por meio de placas rígidas colocadas em ambas as extremidades. Sabe-se que os módulos de elasticidade do aço e do alumínio valem 200 G
Uma barra de poliestireno consiste de duas porções cilíndricas AB e BC, restringidas em ambas as extremidades, e suporta duas cargas de 27 k N , como indicado. Sabendo-se que E = 3,1 G P a , determina
Para a barra composta do Prob. 2.9, determinar ( a ) a carga, para a qual a deformação total da barra resulta nula; ( b ) a correspondente deflexão no ponto B .
Uma carga vertical P é aplicada em A, na seção superior de um tronco de cone de altura h , raio mínimo a e raio máximo b . (a) Determine a deflexão no ponto A, se E for o módulo de elasticidade.
Duas barras cilíndricas maciças são ligadas em B e carregadas como mostrado. A barra A B é de aço ( E = 200G P a ) e a barra B C é de latão ( E = 105G P a ) . Determinar: ( a ) a deformação total da b