Se o peso da caçamba carregada for
, qual é a tensão máxima de cisalhamento no eixo devido à torção?
Passo 1
O problema diz que uma caçamba, cujo peso carregado é W = 400 N, gera uma torção num eixo (por meio de um tambor de raio R). A matéria é Resistência dos Materiais – Torção em eixos circulares.
Para resolver vamos precisar de:
Para resolver vamos precisar de:
- calcular o torque T gerado pelo peso (T = W·R);
- saber a inércia polar J de uma seção circular (J = π·d⁴/32);
- usar a fórmula da tensão de cisalhamento máxima em torção, τₘₐₓ = T·c/J, sendo c = d/2.
Passo 2
Calcular o torque T aplicado no eixo.
Aqui R é o raio do tambor em que a corda está enrolada.
Passo 3
Determinar o momento polar de inércia J da seção circular do eixo (diâmetro d):
Passo 4
Identificar a distância c do centro até a fibra mais externa (meio diâmetro):
Passo 5
Aplicar a fórmula da tensão de cisalhamento máxima para torção:
Passo 6
Substituir T = W·R:
Resposta
A tensão máxima de cisalhamento no eixo, em função dos dados, é