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. (d) Determine o limite de resistência a tração.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de ensaio de tração, que é quando esticamos um material até ele quebrar. Aqui, a gente sabe o comprimento inicial, a área da seção transversal e várias forças aplicadas com seus respectivos comprimentos. O que a gente precisa descobrir é o limite de resistência à tração, que basicamente é a máxima tensão que o material consegue suportar antes de quebrar. Para isso, vamos usar conceitos de mecânica dos materiais, especificamente a relação entre força, área e tensão.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é tensão. Tensão (
) é a força (
) aplicada dividida pela área da seção transversal (
) do material. A fórmula é:
Passo 3
O limite de resistência à tração é a máxima tensão que o material alcança antes de fraturar. No nosso caso, a carga máxima aplicada foi de
. Então, vamos calcular a tensão correspondente a essa força.
Passo 4
Vamos usar a fórmula da tensão:
Passo 5
Agora, vamos fazer a conta:
Passo 6
É comum expressar a tensão em megapascals (MPa), já que
. Então:
Resposta
O limite de resistência à tração é de aproximadamente
.