Enunciado

O garfo está sujeito a força e a um binário. Determine a tensão de cisalhamento média no parafuso que age nas seções transversais que passam por A e B. O parafuso tem 6 mm de diâmetro. Dica: O binário sofre a resistência de um conjunto de forças desenvolvidas nas hastes do parafuso.

Passo 1

Vamos, primeiramente, desenhar o DCL:

Podemos observar na figura do enunciado que o ponto A está fora da zona que sofre cisalhamento e portanto, possui tensão nula.

Já para o ponto B, temos que aplicar as equações de equilíbrio:

∑ F z = 0 → 2,5 - 2 F z = 0 → F z = 1,25 k N

∑ M z = 0 → 120 - 0,05 F x = 0 → F x = 2,4 k N

Sabemos que a força em B será a soma das forças em x e z:

F b = F x 2 + F z 2 = 2400 2 + 1250 2 = 2706,01 N

Passo 2

Calculando a área do parafuso:

A = π × 6 2 4 = 28,27 mm²

Passo 3

Calculando a tensão cisalhante:

τ b = F b A = 2706,01 28,27 = 95,72 M P a

Resposta

τ a = 0

τ b = 95,72 M P a

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