Diferencie Torção Simples de Torção Composta.
Passo 1
O enunciado pede para diferenciar os conceitos de torção simples e torção composta, que são tópicos de Mecânica dos Materiais (teoria da torção de barras). Para isso precisamos recordar:
– O que é um eixo prismático sujeito a torque puro (torção simples).
– Como se trata um eixo formado por dois ou mais trechos distintos (seções ou materiais diferentes), ou dois eixos paralelos, quando submetidos a torque (torção composta).
– O que é um eixo prismático sujeito a torque puro (torção simples).
– Como se trata um eixo formado por dois ou mais trechos distintos (seções ou materiais diferentes), ou dois eixos paralelos, quando submetidos a torque (torção composta).
Passo 2
Torção simples é o caso em que temos um único trecho de eixo de seção transversal constante (normalmente circular), material homogêneo e apenas um torque
aplicado, de modo que:
onde
é a tensão de cisalhamento a uma distância
do centro, e
é o momento polar de inércia da seção.
A deformação angular (ângulo de torção) ao longo de um comprimento é
A deformação angular (ângulo de torção) ao longo de um comprimento
com
sendo o módulo de cisalhamento do material.
Passo 3
Torção composta ocorre quando o “eixo” não é um único trecho homogêneo, mas sim:
– Dois ou mais trechos em série (diferentes comprimentos, diâmetros ou materiais) rigidamente ligados, todos sujeitos ao mesmo torque transmissor.
– Dois ou mais eixos em paralelo ligados por elementos que repartem o torque.
No caso de trechos em série, a condição de equilíbrio impõe o mesmo em cada trecho, mas a compatibilidade de deformação faz
– Dois ou mais trechos em série (diferentes comprimentos, diâmetros ou materiais) rigidamente ligados, todos sujeitos ao mesmo torque transmissor.
– Dois ou mais eixos em paralelo ligados por elementos que repartem o torque.
No caso de trechos em série, a condição de equilíbrio impõe o mesmo
Em eixos em paralelo, exige-se compatibilidade de ângulo de torção (
) e equilíbrio de torque (
), o que leva a repartir
segundo
Resposta
Torção simples trata de um único eixo prismático homogêneo sob torque puro, com tensão
e ângulo de torção
. Torção composta refere-se a eixos formados por vários trechos (ou eixos paralelos), exigindo usar simultaneamente condições de equilíbrio de torque e de compatibilidade de ângulo para calcular tensões e rotações em cada trecho.