3.1 (Exemplo) Um eixo circular vazado de aço tem comprimento
e diâmetros interno e externo iguais a 40 e 60 mm , respectivamente: (a) Qual é o maior momento de torção que pode ser aplicado ao eixo de maneira que as tensões de cisalhamento não excedam 120 MPa ? (b) Qual é o valor mínimo da tensão de cisalhamento para esse caso?
Passo 1
O enunciado dá um eixo cilíndrico vazado de comprimento
, raio externo
e raio interno
. O material admite tensão de cisalhamento máxima
.
Conteúdo: torção em eixo circular oco. Vamos usar
Conteúdo: torção em eixo circular oco. Vamos usar
onde
é o torque aplicado e
é o momento polar de inércia da seção.
Passo 2
Calcular
em unidades SI (metros):
Passo 3
Para que a tensão máxima na superfície externa não exceda
, impomos
Substituindo valores,
Passo 4
A menor tensão de cisalhamento ocorre na superfície interna, em
:
Resposta
(a)
.
(b)
(b)