Enunciado

Duas pranchas de madeira, cada uma com 12.7mm de espessura e 230mm de largura, são unidas por uma respiga de união seca, como indicado. Sabendo-se que a madeira utilizada impede o cisalhamento ao longo das fibras enquanto a tensão de cisalhamento média não atinge 8,3 Mpa, determine a carga axial P que irá causar falha nesta junta.

Passo 1

Bora dar uma boa olhada no desenho que a gente tem e avaliar quais são os pontos possíveis que possam ocorrer cisalhamento. Lembrando que o cisalhamento acontece nas áreas que são paralelas a força.

Olhando legal, dá pra ver que temos 6 áreas paralelas à força que são interessantes. Um ponto importante é que elas devem pertencer à mesma seção analisada, nós não poderíamos pegar essas 6 áreas da frente e juntar com as de trás.

Mas olhando dessa perspectiva essa área parece ser só uma linha né? Pois é, essa área está dentro da peça e a gente pode calcular assim:

A = d × e

Onde d = 16 m m , a dimensão mostrada acima e e = 12.7 m m , a espessura da peça.

A = 203,2 m m ²

Presta muita atenção nessa ideia, a força vai se dividir por todas as áreas que forem paralelas.

Assim temos que levar em consideração as 6 áreas, então.

A t = 6 × A = 1219,2 m m ²

Passo 2

Agora que já temos a área podemos usar a equação da tensão cisalhante.

τ = P A

τ × A = P

8,3 × 1219,2 = 10119,36 N = P

P = 10,12 K N

Resposta

P = 10,12 K N

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