Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 72
Um fio de cobre com diâmetro e comprimento respectivamente iguais a e está esticado entre dois postes. Sabendo que a força de tração no fio é , determine o trabalho necessário para esticar o fio. Lembre que a tensão normal é função do comprimento do corpo, , do comprimento do corpo não tracionado, , e do módulo de , E. Admita que o módulo de do cobre é igual a .
Passo 1
Fala galera, beleza?
Temos um fio de cobre sendo tensionado e temos que determinar o trabalho realizado pelo sistema.
Galera teremos que determinar a variação do comprimento para o cálculo do trabalho realizado pelo processo, portanto, vamos determinar essa variação e após isso o nosso trabalho.
Passo 2
Seguindo que , e
Temos que a deformação é definida por:
E a tensão por:
Isolando :
Substituindo na força:
Isolando :
Passo 3
definido , basta substituir os valores e calcular a área, temos:
Passo 4
Com a variação do comprimento calculado, o trabalho pode ser definido por:
Isolando da equação da tensão e substituindo no trabalho:
Substituindo a
Como integrando o trabalho, temos:
Substituindo valores:
É isso galera, valeu.