Retirou-se um corpo de prova de 20 mm de largura de um fardo de chapas de aço baixo carbono de
de espessura. A carga máxima registrada no ensaio foi de
e a carga de ruptura foi de
. Porque a carga de ruptura foi menor do que a carga máxima durante o ensaio? Qual o valor do limite de resistência à tração?
Passo 1
O enunciado descreve um ensaio de tração em que um corpo de prova de aço baixo carbono tem largura de
e espessura de
. Registrou-se carga máxima de
e carga de ruptura de
. Vamos usar a definição de limite de resistência à tração (ou tensão de pico)
e o conceito de estricção (necking) para explicar por que a carga de ruptura é menor que a carga máxima.
Passo 2
Calculamos a área da seção inicial
como produto da largura pela espessura:
Passo 3
Convertendo a carga máxima para newton e encontrando
:
Passo 4
Após atingir a carga máxima, inicia-se a estricção (necking), ou seja, a redução localizada da área da seção. Como a área transversal diminui mais rapidamente que a carga aplicada cresce, a força que o corpo de prova suporta cai até a ruptura. Daí a carga de ruptura ser menor que a carga máxima.
Resposta
A carga de ruptura é menor que a carga máxima devido à estricção (necking), que reduz a área efetiva do corpo de prova.
O limite de resistência à tração ( ) é aproximadamente
.
O limite de resistência à tração (