Sabendo que a força máxima aplicada à amostra do exercício anterior foi de 32300 kgf e a força de escoamento foi de 27000 kgf , calcule a tensão máxima e a tensão de escoamento (em MPa).
Passo 1
Dados fornecidos pelo enunciado:
Pergunta: calcular a tensão máxima e a tensão de escoamento em MPa.
Informação necessária que não foi fornecida explicitamente no enunciado: a área da seção transversal da amostra. Sem a área não é possível obter um valor numérico final em MPa; portanto vou apresentar a resolução completa mostrando a fórmula, a conversão de unidades e as expressões finais em função da área (em
). Se você souber a área, basta substituir na expressão final para obter o valor numérico.
Informação necessária que não foi fornecida explicitamente no enunciado: a área da seção transversal da amostra. Sem a área não é possível obter um valor numérico final em MPa; portanto vou apresentar a resolução completa mostrando a fórmula, a conversão de unidades e as expressões finais em função da área
Passo 2
Conceito e fórmula que usamos (aula rápida e prática): tensão (ou esforço) média normal é dada por razão entre força e área da seção transversal. A fórmula é
onde:
-
é a tensão (unidade: , que é igual a ); -
é a força em newtons ( ); -
é a área da seção transversal em .
Notas sobre unidades (muito importante na prova):
-
. Isso converte a força medida em kgf para newtons. -
. Portanto, se estiver em e em , o quociente já sai em MPa.
Passo 3
Converto as forças dadas (em
) para newtons (
) usando
.
Força máxima em newtons:
Força de escoamento em newtons:
(Arredondei os resultados para uma casa decimal; isso é suficiente para a maioria das provas.)
Passo 4
Aplicando a fórmula da tensão
e escolhendo como unidade de área
(para que o resultado fique em MPa), obtemos as expressões gerais:
Tensão máxima:
Tensão de escoamento:
Explicando passo a passo: você pega o valor da força em newtons (passo 3) e divide pela área em
. O número que resultar já estará em MPa porque
.
Passo 5
Exemplo prático (para treinar e ver números): se a área da seção fosse
, então
Isto mostra como é rápido fazer o cálculo na prova: converte as forças para N, divide pela área em
e você tem MPa — simples assim.
Passo 6
Resumo prático: sem a área numérica da seção transversal eu não posso fornecer um valor numérico final em MPa. Mas agora você tem todas as fórmulas, as conversões e sabe exatamente o que fazer: substituir o valor de
(em
) nas expressões do Passo 4. Vai dar certo — respira, você consegue!