Determinar:
- O torque que causará uma tensão de cisalhamento máxima de no cilindro vazado de aço, como indicado;
- A máxima tensão de cisalhamento causada pelo mesmo torque T, em um eixo cilíndrico maciço de mesma área e seção transversal.
Passo 1
O enunciado nós da os seguintes dados:
O enunciado diz que a tensão máxima suportada pelo tubo é de , sendo assim usaremos a seguinte equação:
Sabemos que a máxima tensão, usa o maior raio, sendo assim teremos que:
Calculando o polar de inércia teremos que:
E no item A) queremos saber o máximo torque que podemos usar, sendo assim teremos que:
Substituindo teremos que:
Passo 2
No item B) queremos manter a mesma área da barra furada, porém com uma barra de eixo maciço, sendo assim teremos que o raio da nova barra será:
Agora se quisermos ter o raio da barra maciça teremos que:
Calculando o máximo cisalhante teremos que:
E sabemos que:
Substituindo teremos que: