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Universidade São Judas Tadeu 
 
 
 
 
 
 
Engenharia Mecânica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mecânica Aplicada EME6BN-MCA 
Professor Renato Gallina 
Nicolas Corazza Serrão RA:818234020 
 
São Paulo, 08 de Abril de 2020 
5.88. Compare os valores da tensão de cisalhamento elástica máxima e do ângulo de torção 
desenvolvidos em eixos de aço inoxidável304 com seções transversais circular e quadrada. 
Cada eixo tem a mesma área de seção transversal de 5.600 mm2, comprimento de 900 mm e 
está submetido a um torque de 500 N · m. 
 
 
5.91. O eixo de aço tem 300 mm 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. Te= 56 MPa. 
 
5.92. O eixo de aço tem 300 mm 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 valor das forças conjugadas for F = 150 N. Gaço = 75 GPa 
 
 
 
 
 
 
 
5.94. O eixo quadrado é usado na extremidade de um rabo de acionamento para registrar a 
rotação do cabo em um medidor. Se tiver as dimensões mostradas na figura e for submetido a 
um torque de 8 N • m, determine a tensão de cisalhamento no eixo no ponto A. Faça um 
rascunho da tensão de cisalhamento sobre um elemento de volume localizada nesse ponto. 
 
 
 
5.95. O cabo de latão tem seção transversal triangular de 2 mm em um lado. Se a tensão de 
escoamento para o latão for = 205 MPa, determine o torque máximo T ao qual o cabo pode 
ser submetido de modo a não sofrer escoamento. Se esse torque for aplicado a um segmento 
de 4 m de comprimento determine o maior ângulo de torção de uma extremidade do cabo 
em relação à outra extremidade que não causará dano permanente ao cabo. G = 37 GPa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.98. O tubo de aço inoxidável 304 tem espessura de IO mm. Se a tensão de cisalhamento 
admissível for Te = 80 MPa, determine o torque máximo T que ele pode transmitir. Calcule 
também o ângulo de torção de uma extremidade do tubo em relação à outra se o tubo tiver 4 
m de comprimento. Despreze as concentrações de tensão nos cantos. As dimensões médias 
são mostradas na figura. 
 
 
 
 
 
5.99. O tubo de aço inoxidável 304 tem espessura de 10 mm. Se o torque aplicado for T = 50 
N•m, determine a tensão de cisalhamento média no tubo. Despreze as concentrações de 
tensão nos cantos. As dimensões médias são mostradas na figura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.100. Determine a espessura constante do tubo retangular se a tensão de cisalhamento média 
não pode ultrapassar 84 MPa quando um torque T = 2,5 kN • m for aplicado ao tubo. Despreze 
as concentrações de tensão nos cantos. As dimensões médias do tubo são mostradas na figura. 
 
 
 
5.101. Determine o torque T que pode ser aplicado ao tubo retangular se a tensão de 
cisalhamento média não pode ultrapassar 84 MPa. Despreze as concentrações de tensão nos 
cantos. As dimensões médias do tubo são mostradas na figura e o tubo tem espessura de 3 
mm. 
 
 
5.102. Um tubo com as dimensões mostradas na figura é submetido a um torque T = 50 N · m. 
Desprezando as concentrações de tensão em seus cantos, determine a tensão de cisalhamento 
média no tubo nos pontos A e B. Mostre a tensão de cisalhamento nos elementos de volume 
localizados nesses pontos. 
 
5.103. O tubo é feito de plástico, tem 5 mm de espessura, e as dimensões médias mostradas na 
figura. Determine a tensão de cisalhamento média nos pontos A e B se ele for submetido ao 
torque T = 5 N · m. Mostre a tensão de cisalhamento nos elementos de volume localizados 
nesses pontos. 
 
 
 
5.105. O tubo é feito de plástico, tem 5 mm de espessura e as dimensões médias são mostradas 
na figura. Determine a tensão de cisalhamento média nos pontos A e B se o tubo for submetido 
a um torque T = 500 N · m. Mostre a tensão de cisalhamento em elementos de volume 
localizados nesses pontos. Despreze as concentrações de tensão nos cantos. 
 
 
 
5.107. O tubo simétrico é feito de aço de alta resistência, tem as dimensões médias mostradas 
na figura e 5 mm de espessura. Se for submetido a um torque T = 40 N • m, determine a tensão 
de cisalhamento média desenvolvida nos pontos A e B. Indique a tensão de cisalhamento em 
elementos de volume localizados nesses pontos. 
 
40 mm 
•
5.109. Para uma tensão de cisalhamento média dada, determine o fator de elevação da 
capacidade de resistência ao torque se as seções semicirculares forem invertidas das posições 
indicadas pelas linhas tracejadas para as posições da seção mostrada na figura. O tubo tem 
2,5 mm de espessura. 
 
 
5.110. Para uma dada tensão de cisalhamento máxima, deter mine o fator de elevação da 
capacidade de resistência ao torque se a seção semicircular for invertida da posição indicada 
pelas linhas tracejadas para a posição da seção mostrada na figura. O tubo tem 25 mm de 
espessura. 
 
 
 
5.141. O material de fabricação de cada um dos três eixos tem tensão de escoamento a 
módulo de cisalhamento G. Determine qual das geometrias resistirá ao maior torque sem 
escoamento. Qual porcentagem desse torque pode ser suportada pelos outros dois eixos? 
Considere que cada eixo é feito com a mesma quantidade de material e tem a mesma área 
de seção transversal A. 
 
 
 
 
 
 
30 
5.143. O tubo de alumínio tem 5 mm de espessura e dimensões da seção transversal externa 
mostradas na figura. Determine a máxima tensão de cisalhamento média no tubo. Se o tubo 
tiver comprimento de 5 m, determine o ângulo de torção. G = 28 GPa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resoluções