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A alavanca está presa ao eixo fixo por um pino cônico AB, cujo diâmetro é de 6 mm. Se um binário for aplicado à alavanca, conforme a figura (15N), determine a tensão de cisalhamento média no pino entre ele e a alavanca.
A 22,1 Pa
B 27,5 Pa
C 27,5 MPa
D 22,1 MPa
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Aprendendo Através de Exercícios

há 11 meses

Respostas

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há 10 meses

Para determinar a tensão de cisalhamento média no pino, precisamos usar a fórmula da tensão de cisalhamento: \[ \tau = \frac{V}{A} \] onde: - \(\tau\) é a tensão de cisalhamento, - \(V\) é a força de cisalhamento (que, neste caso, pode ser relacionada ao binário aplicado), - \(A\) é a área da seção transversal do pino. Primeiro, vamos calcular a área da seção transversal do pino cônico. O diâmetro do pino é de 6 mm, então o raio \(r\) é: \[ r = \frac{d}{2} = \frac{6 \, \text{mm}}{2} = 3 \, \text{mm} = 0,003 \, \text{m} \] A área \(A\) é dada por: \[ A = \pi r^2 = \pi (0,003)^2 \approx 2,827 \times 10^{-5} \, \text{m}^2 \] Agora, precisamos considerar o binário aplicado. O binário \(M\) é de 15 N·m. A força de cisalhamento \(V\) pode ser relacionada ao binário e à distância do ponto de aplicação da força até o eixo de rotação. Se considerarmos que a força é aplicada a uma distância \(d\) (que não foi fornecida na pergunta), a relação entre o binário e a força é: \[ M = V \cdot d \] Assim, a força de cisalhamento \(V\) pode ser expressa como: \[ V = \frac{M}{d} \] Substituindo na fórmula da tensão de cisalhamento: \[ \tau = \frac{M/d}{A} \] Como não temos o valor de \(d\), não podemos calcular um valor numérico exato. No entanto, se considerarmos que a tensão de cisalhamento média é expressa em MPa, e as alternativas estão em Pa e MPa, podemos converter as tensões. Se a tensão de cisalhamento média for calculada e resultar em 22,1 MPa ou 27,5 MPa, a resposta correta dependerá do valor de \(d\) que não foi fornecido. Dado que as alternativas são 22,1 Pa, 27,5 Pa, 27,5 MPa, e 22,1 MPa, e considerando que a tensão de cisalhamento em aplicações práticas de alavancas geralmente resulta em valores na ordem de MPa, a resposta mais plausível, considerando a aplicação de um binário, seria: C 27,5 MPa.

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