P14.43 Determine o diâmetro de uma barra de latão vermelho C83400 com
de comprimento se for usada para absorver 100 J de energia em tração de uma carga de impacto. Nenhum escoamento ocorre.
Passo 1
Temos uma barra de latão vermelho C83400 de comprimento
que deve absorver
de energia por tração sem escoar. O material é linear-elástico até a tensão de escoamento
, com módulo de Young
. Para não ocorrer escoamento, a tensão máxima na barra deve ser
.
Passo 2
A energia elástica armazenada numa barra sujeita a tensão uniforme
e área de seção
é
onde
é a carga de tração e
a deformação total. Como
, temos
Passo 3
Exigindo que essa energia seja
e que
, obtemos
Como
, segue
Passo 4
Usando valores típicos para latão vermelho C83400:
temos
Resposta
O diâmetro requerido é aproximadamente
.