Diferencie deformação normal e deformação por cisalhamento.

Passo 1

Tranquilo! O enunciado quer que a gente diferencie dois jeitos de “esticar” ou “deformar” um material: a deformação normal e a deformação por cisalhamento. O assunto é Mecânica dos Materiais (ou Resistência dos Materiais) e vamos precisar dos conceitos básicos de tensão e deformação, mais as fórmulas que relacionam esforço mecânico com mudança de forma.

Passo 2

Primeiro, vamos ver a deformação normal.
  1. Contexto teórico: quando aplico uma tensão normal (ou axial) numa barra, eu puxo ou comprimo ao longo do seu eixo. Isso gera uma variação do comprimento.
  2. Definição: a deformação normal, também chamada de deformação longitudinal ou strain em inglês, é a variação relativa do comprimento.
  3. Fórmula básica: varepsilon = DeOnde
    • é o comprimento inicial da barra.
    • é quanto ela cresceu (ou diminuiu).
  4. Interpretação: Se , a peça foi alongada; se , ela foi comprimida.

Passo 3

Agora, a deformação por cisalhamento.
  1. Contexto teórico: quando aplico uma tensão de cisalhamento (shear stress) em uma face do material, trato de forças tangenciais que querem deslizar uma camada sobre a outra.
  2. Definição: a deformação por cisalhamento mede o ângulo de distorção que aparece no material, ou seja, até que ponto ele “se entorta”.
  3. Fórmula básica: gamma = tan(theta) approx theta Onde
    • gamma = De é o pequeno ângulo (em radianos) que antes era de 90° e, após a carga, ficou ligeiramente diferente.
    • No método de pequenas deformações, .
      Outra forma de ver: se uma face de altura desloca-se uma distância ,

Passo 4

Comparando os dois tipos de deformação:
  • Tipo de tensão aplicada
    • Normal: força axial (puxar/comprimir ao longo do comprimento)
    • Cisalhamento: força tangencial (forças paralelas à superfície)
  • Forma de medir
    • Normal: mudança ao longo do eixo,
    • Cisalhamento: ângulo ou deslocamento lateral,
  • Efeito no material
    • Normal: alongamento ou encurtamento
    • Cisalhamento: distorção angular, camadas deslizam uma sobre a outra

Resposta

Deformação normal é a variação relativa do comprimento de um corpo quando submetido a tensões axiais, dada por . Deformação por cisalhamento é a mudança angular ou deslocamento lateral entre camadas do material sob tensões tangenciais, medida por .

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