Enunciado
Mecânica e Resistência dos Materiais - Resistência dos materiais - 7ª Edição - Russel C. Hibbeler- Ed: 7º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 40
Um navio tem um eixo de transmissão da hélice que gira a quando está desenvolvendo . Se o eixo tiver de comprimento e de diâmetro, determine a tensão de cisalhamento máxima no eixo causada por torção.
Passo 1
Falaaa! Vamos lá!
Um eixo transmite sob frequência .
Queremos saber a tensão máxima de cisalhamento . Vamos precisar da fórmula da torção:
Características do eixo:
- Raio:
- Momento polar de inércia: .
Vamos achar o torque desenvolvido por esse eixo, e aí já temos como calcular !
Passo 2
Cara, repara que ele nos deu uma potência e uma frequência, isso é uma dica para gente lembrar de transmissão de potência.
Na transmissão de potência, sabemos que o torque está relacionado com a frequência da seguinte maneira:
Então podemos já achar o torque atuando nesse eixo:
Repara que a gente dividiu nossa frequência por para sairmos de e irmos para , unidade que pode ser usada na nossa fórmulinha.
Encontramos:
Passo 3
A tensão de cisalhamento máxima vai ocorrer na borda da seção. Ou seja, em . Aí a gente pode usar a fórmuiha da tensão porque já temos o torque:
Resposta
Tensão de cisalhamento máxima: .