Determine:
- O torque que pode ser aplicado a um eixo maciço de de diâmetro sem que seja excedida a tensão admissível de cisalhamento de ;
- Idem ao item a), considerando que o eixo maciço deve ser substituído por um eixo vazado de mesma área da seção transversal e com um diâmetro interno igual a metade do diâmetro externo.
Passo 1
Nesse item a) sabemos que o Diâmetro da barra é de e que a tensão cisalhante máxima é de . Como nossos objetivos é determinar a torção, devemos usar a seguinte equação:
Como queremos o máximo, vamos usar o raio máximo que vai ser dado por:
E no momento polar de inércia teremos que:
Substituindo teremos que:
Passo 2
Nesse item b) precisamos determinar quanto que vale o diâmetro interno e externo da nossa barra, e sabemos que a relação é dada por;
Sabemos que a área original é dada por:
A nova área é dada por:
Igualando as áreas teremos que:
Calculando o momento polar de inércia teremos que:
Para o máximo torque é necessário usar o máximo raio, e sendo assim teremos que: