Determine a maior pressão interna que pode ser aplicada a um tanque cilíndrico com 55,5   p é s de diâmetro externo e 5 8 i n de espessura de parede, se o limite de tensão do aço utilizado é de 65   k s i e o coeficiente de segurança desejado de 5,0 .

Passo 1

Fala, galera. Beleza? Vamos para mais uma questão de mecânica pra tirar aquele notão na prova.

Este problema para determinarmos a maior pressão interna aplicada a tanque cilíndrico. Para isso, temos que a usar a seguinte relação:

σ 1 = σ U F S

Onde a tensão tangencial σ 1 é dada pela razão entre o limite de tensão do aço utilizado σ U e o coeficiente de segurança F S . Substituindo:

σ 1 = 65 5 σ 1 = 13   k s i

Em seguida, precisamos encontrar o raio do tanque cilíndrico. Para a gente encontra-lo, temos que subtrair o diâmetro externo de espessura de parede. Mas antes, temos que transformar a medida do diâmetro para polegadas, para isso, vamos multiplicar a medida em pés por doze. Fica assim:

d = 55,5 * 12 = 666   i n

Agora, bora substituir na relação para o raio:

r = d 2 - t = 666 2 - 0,625 r = 323 , 75   i n

Opa, agora bora encontrar a pressão!

Passo 2

Agora que encontramos o raio e a tensão tangencial, podemos encontrar a pressão interna através da relação abaixo:

σ 1 = p r t

Isolando a pressão, temos:

p = t σ 1 r = 0,625 13 × 10 3 323 , 75 p = 25 , 1   p s i

É isso, pessoal! Bora fazer mais questões.

Resposta

p = 25 , 1   p s i

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