Enunciado

Um tubo de aço de 3.5 in. de diâmetro externo deve ser utilizado para transmitir um torque de 3000 lb/ft sem exceder a tensão de cisalhamento admissível de 8 ksi. Há disponível para uso uma série de tubos com diâmetro externo de 3.5 in. Sabendo que as espessuras da parede dos tubos disponíveis variam de 0.25 in a 0.50 in. Em incrementos de 0,0625 in. Escolha o tubo mais leve que pode ser utilizado.

Passo 1

E ai gurizada tudo belezinha? O enunciado pede que a gente determine a espessura do tubo, sendo os valores do torque e diâmetro apresentados abaixo :D

T = 3000   l b ⋅ f t = 36 × 10 3   l b ⋅ i n . c 2 = 1 2 d 0 = 1 , 75   i n .

Mas notem que precisamos achar um dos raios , pois não temos essa informação , e vamos fazer isso a partir da equação da tensão então vamos isolar c 1 4

τ = T c 2 J = 2 T c 2 π c 2 4 - c 1 4

  c 1 4 = c 2 4 - 2 T c 2 π τ = 1.75 4 - 2 36 × 10 3 1.75 π 8 × 10 3 = 4 , 3655   i n . 4

c 1 = 1 , 4455   i n .

Agora turma, calculemos a espessura mínima:

t = c 2 - c 1 t = 1.75 - 1.4455 = 0 , 3045   i n .

As espessuras disponíveis: 0,25 in., 0,3125 in., 0,375 in., etc

Usaremos t = 0.3125   i n .

Resposta

t = 0.3125   i n .

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