Uma barra de aço de
de diâmetro suporta uma força de 65000 N . Qual é a tensão atuante nessa barra?
Passo 1
O enunciado dá uma barra circular e pede a tensão (tensão normal) atuante nela. Dados fornecidos:
(diâmetro da barra)
(força aplicada)
Pergunta: qual é a tensão na barra?
Pergunta: qual é a tensão
Passo 2
Fórmula que relaciona força, área e tensão:
Onde:
-
é a tensão (em ou ), -
é a força aplicada (em ), -
é a área da seção transversal (em ou ).
Explicação: tensão é força por unidade de área — pense como “quantos newtons por cada quadradinho da seção”.
Passo 3
Calcular a área da seção transversal (círculo). Podemos usar a fórmula
Usar
em
dá
em
, o que facilita porque
. Então:
Eu calculei
usando
; o resultado foi aproximadamente
.
Passo 4
Calcular a tensão em
(que é igual a
):
Como
, temos
. Arredondando em três algarismos significativos:
.
Passo 5
Converter para
(SI):
. Então
Passo 6
Verificação rápida (mental): área de diâmetro
dá
. Dividir
por
dá
. Faz sentido — número na casa de centenas de MPa é coerente para uma barra de aço sob essa força. Força um passo de cada vez na prova: calcule
, aplique
, depois divida.