02 - (0,2 pt) Dois eixos de transmissão - um vazado, com diâmetro externo de 100 mm e diâmetro interno de 60 mm ; o outro, maciço, com diâmetro de 100 mm - transmitem, cada um, uma potência de 200 kW . Considerando que ambos operem a uma rotação de
, calcule a tensão cisalhante máxima em cada eixo.
Passo 1
O enunciado pede a tensão cisalhante máxima em dois eixos que transmitem a mesma potência de
a uma rotação de
. O conteúdo é torção em seções circulares, e usaremos as fórmulas
onde
é o raio externo e
é o momento polar de inércia da seção.
Passo 2
Convertendo unidades e calculando a velocidade angular e o torque:
Passo 3
Para o eixo maciço de diâmetro
, o momento polar é
Logo,
Passo 4
Para o eixo oco de diâmetro externo
e interno
,
Portanto,
Resposta
Eixo maciço:
Eixo oco:
Eixo oco: