Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Resistência dos materiais - 7ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 100
Determine a espessura constante do tubo retangular se a tensão de cisalhamento média não pode ultrapassar quando um torque for aplicado ao tubo. Despreze as concentrações de tensão nos cantos. As dimensões médias do tubo são mostradas na figura.
Passo 1
Olá, pessoal! Ânimo, que já, já essa questão está no papo!
O enunciado pede que determinemos a espessura constante do tubo retangular se a tensão de cisalhamento média não pode ultrapassar quando um torque for aplicado ao tubo.
A tensão de cisalhamento em tubos de paredes finas é determinada levando-se em conta o fluxo de cisalhamento no tubo e é considerada constante em cada espessura . Tendo isso em vista, podemos usar sua fórmula para encontrar a espessura do tubo.
O enunciado nos forneceu:
A fórmula da tensão de cisalhamento média é:
Só falta achar então essa área média. Vem!
Passo 2
Para essa seção, a área média pode ser encontrada assim:
Onde esse contorno tracejado está na linha que parte cada lado de espessura da nossa seção na metade.
Repara com cuidado que na figura do enunciado é exatamente esses valores que são dados sobre a seção, então podemos fazer:
Passo 3
Substituindo então todos os valores na fómula da tensão de cisalhamento média, temos: