Defina:
Tensão angular;
Tensão angular;
Passo 1
Beleza, o enunciado pede só pra definir o que é “tensão angular”. Isso cai em Mecânica dos Materiais, mais especificamente na parte de torção de eixos. Pra resolver, a gente vai precisar entender o que é tensão (ou seja, força por área), o que é torque (ou momento de torção) e o tal do momento polar de inércia
.
Passo 2
Antes de tudo, lembra o que é tensão? É basicamente a força dividida pela área onde ela age. No caso de torção, não é uma força “puxando” ou “apertando” o material, mas sim um torque que faz o material girar e gera um “cisalhamento” interno.
Passo 3
Quando você aplica um torque
num eixo cilíndrico, cada “fibrinha” de material sofre um esforço de cisalhamento (tensão de corte). Essa tensão varia do centro (onde é zero) até a borda (onde é máxima).
Passo 4
A fórmula que relaciona torque e tensão de cisalhamento em torção é:
onde
• é a tensão de cisalhamento num ponto a uma distância
do centro;
• é o torque aplicado;
• é o momento polar de inércia da seção transversal.
•
•
•
Passo 5
O ponto de maior tensão é na superfície, onde
(raio externo do eixo). Aí chamamos de tensão angular máxima:
Resposta
Tensão angular (ou tensão de cisalhamento por torção) é o esforço interno por unidade de área que aparece num eixo quando ele recebe um torque
. A relação fundamental é
com máxima tensão na superfície:
.