Enunciado

O eixo de aço tem 300   m m de comprimento e é parafusado em uma parede com uma chave de torque. Determine as maiores forças conjugadas F que podem ser aplicadas ao eixo sem provocar o escoamento do aço. τ e = 56   M P a .

Passo 1

Mãos à obra, galerinha!

Então, o problema pede que determinemos as maiores forças conjugadas F que podem ser aplicadas ao eixo sem provocar o escoamento do aço, sendo que a tensão de escoamento é:

τ e = 56   M P a

O primeiro passo é calcular o torque aplicado ao eixo pela chave de torque.

Observando a figura, notamos que ele age no sentindo horário. Pelo diagrama de corpo livre, temos:

T = 0,2 F + 0,2 F

T = 0,4 F

Passo 2

Vamos descobrir o valor das forças substituindo o torque na fórmula na tensão de cisalhamento. Como a seção transversal do eixo é quadrada, temos que:

τ m á x = 4,81 T a 3

Em que a é a aresta do quadrado e corresponde a 25   m m , ou seja, 0,025   m .

Substituindo:

56 ⋅ 10 6 = 4,81 ⋅ 0,4 F 0,025 3

F = 454,78   N

Resposta

F = 454,78   N

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

O cabo de latão tem seção transversal triangular de 2m m em um lado. Se a tensão de escoamento para o latão for τ e = 205M P a , determine o torque máximo T ao qual o cabo pode ser submetido de modo a
O eixo é feito de plástico e tem seção transversal elíptica. Se for submetido ao carregamento de torção mostrado, determine a tensão de cisalhamento no ponto A e mostre a tensão de cisalhamento em um
O eixo de aço tem 300m m de comprimento e é parafusado em uma parede com uma chave de torque. Determine a máxima tensão de cisalhamento no eixo e o deslocamento que cada força conjugada sofre se o val
Um torque é aplicado ao eixo que tem raio de 100mm. Se o material obedecer a uma relação de tensão-deformação por cisalhamento de τ = 20 γ 1 / 3M P a , determine o torque que deve ser aplicado ao eixo