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Um tubo de aço A-36 é utilizado com função estrutural. A seção reta do tubo é um quadrado em que a área média é A, a espessura da parede t e a intensidade do torque atuante numa seção igual a T. Seja um outro tubo, também utilizado com função estrutural, mas com área média 2A, espessura 3t e intensidade do torque atuante T. Nessas condições, a razão entre as tensões cisalhantes médias atuantes nas paredes dos tubos 1 e 2 é igual a:
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Leandro Machado

há 2 anos

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ano passado

Para calcular a razão entre as tensões cisalhantes médias atuantes nas paredes dos tubos 1 e 2, podemos usar a fórmula da tensão cisalhante média (\( \tau \)) em um tubo sob torque: \[ \tau = \frac{T}{J} \cdot r \] onde: - \( T \) é o torque aplicado, - \( J \) é o momento de inércia polar da seção, - \( r \) é a distância do centroide até a fibra onde a tensão é calculada. 1. Para o tubo 1: - Área média: \( A \) - Espessura: \( t \) - Torque: \( T \) O momento de inércia polar \( J_1 \) para um tubo quadrado é dado por: \[ J_1 = \frac{(A + 2t)(A^2)}{12} \] A tensão cisalhante média \( \tau_1 \) será: \[ \tau_1 = \frac{T}{J_1} \cdot r_1 \] 2. Para o tubo 2: - Área média: \( 2A \) - Espessura: \( 3t \) - Torque: \( T \) O momento de inércia polar \( J_2 \) será: \[ J_2 = \frac{(2A + 6t)(4A^2)}{12} \] A tensão cisalhante média \( \tau_2 \) será: \[ \tau_2 = \frac{T}{J_2} \cdot r_2 \] 3. Razão entre as tensões: A razão entre as tensões cisalhantes médias será: \[ \frac{\tau_1}{\tau_2} = \frac{J_2}{J_1} \] Substituindo os valores de \( J_1 \) e \( J_2 \) e simplificando, você encontrará a razão desejada. Lembre-se de que a espessura e a área influenciam diretamente no momento de inércia, e isso afetará a tensão cisalhante média.

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há 2 anos

Para resolver esse problema, precisamos utilizar a equação da torção para tubos de paredes finas: τ = (T*r) / (J*w) Onde: - τ é a tensão cisalhante média; - T é a intensidade do torque atuante; - r é o raio médio da seção transversal do tubo; - J é o momento de inércia polar da seção transversal do tubo; - w é o módulo de seção transversal do tubo. Para o tubo 1, temos: - Área média = A - Lado do quadrado = √A - Espessura da parede = t - Raio médio = √A / 2 + t / 2 - Momento de inércia polar = (2 * √2 - 1) * A^2 / 6 - Módulo de seção transversal = A / 2 Para o tubo 2, temos: - Área média = 2A - Lado do quadrado = √(2A) - Espessura da parede = 3t - Raio médio = √(2A) / 2 + 3t / 2 - Momento de inércia polar = (2 * √2 - 1) * (2A)^2 / 6 - Módulo de seção transversal = 2A / 2 Substituindo os valores na equação da torção, temos: τ1 = (T * (√A / 2 + t / 2)) / ((2 * √2 - 1) * A^2 / 6 * A / 2) τ1 = (3 * T) / (2 * √2 - 1) * A * (t + √A) τ2 = (T * (√(2A) / 2 + 3t / 2)) / ((2 * √2 - 1) * (2A)^2 / 6 * 2A / 2) τ2 = (3 * T) / (2 * √2 - 1) * A * (3t + √(2A)) A razão entre as tensões cisalhantes médias atuantes nas paredes dos tubos 1 e 2 é dada por: τ1 / τ2 = [(t + √A) / (3t + √(2A))] Portanto, a alternativa correta é a letra C.

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Maysa Bandeira

há 2 anos

E uma resistência retirada

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