Uma barra tem 4 m de comprimento e 30 mm de diâmetro. Determine a quantidade total de energia elástica que ela pode absorver de uma carga de impacto
se for feita de aço para o qual
,
se for feita de aço para o qual
Passo 1
O enunciado dá uma barra cilíndrica de aço com comprimento
m e diâmetro
mm, módulo de Young
GPa e tensão de escoamento
MPa. Pede a energia elástica máxima que ela pode acumular antes de atingir o escoamento. Vamos usar o conceito de energia de deformação elástica em tração.
Passo 2
A energia elástica total acumulada em um corpo sujeito a tração até a tensão
é dada por
Como na região elástica
, temos
. E como
, resulta
Passo 3
O volume da barra é
, onde a área da seção reta é
Passo 4
Substituindo em
com
,Pa,
,Pa,
,m e
,m, obtemos numericamente
Resposta
A quantidade total de energia elástica é aproximadamente
kJ.