Com os parâmetros iniciais da etapa II, você deverá determinar analiticamente, por meio das equações, os respectivos valores solicitados:
Ângulo de torção: theta=T LJp G

Passo 1

Beleza, o enunciado pede pra calcular o ângulo de torção θ usando a fórmula
θ = T,LJp,G
Isso é tudo sobre Torsão de um eixo: a matéria é Mecânica dos Sólidos (Torsão), e a gente vai precisar de
• T = torque aplicado
• L = comprimento do eixo
• Jₚ = momento polar de inércia do perfil
• G = módulo de elasticidade ao cisalhamento

Passo 2

Antes de meter os números, vamos relembrar o que é cada coisa e por que essa fórmula funciona.
Quando você torce um cilindro, a distribuição de tensões de cisalhamento faz com que ele “gire” um pouquinho ao longo do comprimento. O quanto ele gira (θ) depende de:
  1. Quanto torque você aplica (T): quanto maior T, maior ângulo.
  2. O comprimento (L): quanto mais comprido, mais “flexível” ele é à torção.
  3. A rigidez do material (G): quanto maior G, mais difícil de torcer, logo menor θ.
  4. A geometria do perfil (Jₚ): um eixo grosso ou oco resiste mais à torção – Jₚ fica grande – e θ diminui.

Passo 3

Agora, a gente precisa do valor de Jp = pi,d^432 . Se for eixo cilíndrico maciço de diâmetro Jp = pi,(do^4 - di^4)32 :
Se for tubo de diâmetros externo e interno :
Ah, e atenção às unidades! Use tudo no SI: torque em N·m, comprimento em m, G em Pa, diâmetro em m.

Passo 4

Chegou a hora do plug-in. Pegue os valores da etapa II:
• T = … (N·m)
• L = … (m)
• d (ou θ = T,LJp,G ) = … (m)
• G = … (Pa)
  1. Calcule θ(°) = θ(rad)times180pi pela fórmula certa.
  2. Substitua tudo em
  1. Faça a divisão e obtenha em radianos. Se quiser grau, converta:

Resposta

O ângulo de torção, em radianos, é
boxedθ = T,LJp,G
Basta agora inserir os valores numéricos da etapa II e calcular!

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