Um tubo de resfriamento com seção transversal mostrada na figura foi feito a partir de uma chapa de aço inoxidável de 3mm de espessura. Os raios   c 1 = 150 m m   e   c 2 = 100 m m são medidos em relação a linha de centro da chapa metálica. Sabendo que um torque de intensidade T = 3 k N   m é aplicado ao tubo, determine (a) a tensão de cisalhamento máxima no tubo e (b) a intensidade do torque suportado pela capa externa circular. Despreze a dimensão da pequena abertura em que as capas externa e interna são conectadas.

Passo 1

E aí gurizada tudo belezinha? O enunciado pede que a gente determine a tensão de cisalhamento máxima no tubo e a intensidade do torque suportado pela capa externa circular

Primeiramente devemos determinar a Área delimitada pela linha central.

a = π   x   c 1 2 - c 2 2 = π   x   150 2 - 100 2 = 39,27   x   10 3 m m 2 = 39,27   x   10 - 3 m 2

Considerando a espessura de t = 0,003   m

  1. τ = T 2 t a = 3   x   10 3 2   x   0,003   x   ( 39,27   x   10 - 3 ) = 12,73   x   10 6 P a
  2. T 1 = 2 π c 1 t τ c 1 = 2 π c 1 2 t τ = 2 π   x   0,150 2 x   0,003   x   12,73   x   10 6 = 5,40   x   10 3 N * m

Resposta

  1. τ = 12,76   M P a
  2. T 1 = 5,40   k N * m
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