Uma barra de aço com seção transversal retangular de 10x12 mm e comprimento de 600 mm está submetida a uma tração axial de 27 kN . Determinar a Tensão Normal e a Tensão de Cisalhamento, num plano formando
com o eixo longitudinal da barra.
Resp.:
Mpa e
MPa
Resp.:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma barra de aço com seção transversal retangular, submetida a uma força de tração axial. A gente precisa calcular duas coisas: a Tensão Normal e a Tensão de Cisalhamento em um plano que faz
com o eixo da barra. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre tensões mecânicas e como elas se comportam em diferentes planos da barra.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a área da seção transversal da barra. A barra tem uma seção retangular de
. A área
é dada por:
Passo 3
Agora, vamos calcular a Tensão Normal (
) na barra. A tensão normal é a força axial dividida pela área da seção transversal. A força
é de
, que em Newtons fica
.
Como
, então:
Passo 4
Agora, precisamos determinar a Tensão Normal (
) e a Tensão de Cisalhamento (
) em um plano inclinado a
em relação ao eixo da barra. Para isso, usamos as fórmulas de transformação de tensões:
Onde
.
Passo 5
Vamos calcular
:
Passo 6
Agora, vamos calcular
:
Resposta
A Tensão Normal no plano de
é aproximadamente
e a Tensão de Cisalhamento é aproximadamente
.