Defina:
Tensão torcional;
Tensão torcional;
Passo 1
Beleza, o enunciado é simples: “Defina tensão torcional”. Isso cai na matéria de Mecânica dos Materiais (ou Resistência dos Materiais). Pra resolver você vai precisar entender o que é torque (momento torcional), o conceito de tensão de cisalhamento e o papel do momento polar de inércia da seção transversal (J).
Passo 2
Primeiro, torque é aquela “força de giro” que faz um eixo virar. A gente costuma chamar de
e medir em N·m. Quando você aplica esse torque num eixo cilíndrico, as fibras do material sofrem um deslizamento relativo, gerando tensões de cisalhamento.
Passo 3
A teoria manda que a tensão de cisalhamento em função da distância
ao centro do eixo é proporcional ao torque e a essa distância, e inversamente proporcional ao “tamanho” da seção, medido pelo momento polar de inércia
. Em fórmulas,
onde
• é a tensão de cisalhamento num ponto a raio
,
• é o torque aplicado,
• é o momento polar de inércia da seção (
).
•
•
•
Passo 4
O máximo dessa tensão ocorre na superfície do eixo, onde
(o raio externo). Aí fica
Esse valor é chamado de tensão torcional: é a tensão de cisalhamento máxima que o eixo “sente” quando giram ele com torque
.
Resposta
Tensão torcional é a tensão de cisalhamento gerada em um eixo cilíndrico submetido a um torque, dada por
sendo a máxima
.