Durante um ensaio de tração no qual o comprimento útil é de
e a área da seção transversal é
, a força e comprimento útil são coletados (1) 17.793 N a
, (2) 23.042 N a
, (3) 27.579 N a
, (4) 28.913 N a
, (5) 27.578 N a
, e (6) 20.462 N a
. A carga máxima é 28.913 N e o ponto final ocorreu imediatamente antes da fratura. (b) Determine limite de escoamento.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de mecânica dos materiais sobre ensaio de tração. Temos os dados de força e comprimento para diferentes pontos durante o teste. O que precisamos encontrar é o limite de escoamento, que é a tensão máxima que o material suporta antes de começar a deformar permanentemente. Para isso, vamos precisar usar a fórmula da tensão, que relaciona força e área da seção transversal.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a tensão em cada ponto usando a fórmula:
Onde:
-
é a tensão, -
é a força aplicada, -
é a área da seção transversal.
A área da seção transversal é
.
Passo 3
Vamos calcular a tensão para cada ponto:
-
:
-
:
-
:
-
:
-
:
-
:
Passo 4
Observando os cálculos, a tensão aumenta até o ponto 4, onde atinge o valor máximo de
. Após esse ponto, a tensão diminui, indicando que o material atingiu seu limite máximo de resistência antes de começar a se deformar definitivamente.
Resposta
O limite de escoamento é aproximadamente
.