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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 , a espessura da parede t e a intensidade do torque atuante numa seção igual a T T . Seja um outro tubo, também utilizado com função estrutural, mas com área média 2 A 2 A , espessura 3 t 3 t e intensidade do torque atuante T T . Nessas condições, a razão entre as tensões cisalhantes médias atuantes nas paredes dos tubos 1 e 2 é igual a: A 1 B 2 C 3 D 4 E 6
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Douglas Alves Reis

há 6 meses

Respostas

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há 6 meses

Para resolver essa questão, precisamos entender como calcular a tensão cisalhante média em um tubo sob torque. A tensão cisalhante média (\( \tau \)) em um tubo é dada pela fórmula: \[ \tau = \frac{T}{J} \cdot r \] onde: - \( T \) é o torque aplicado, - \( J \) é o momento de inércia da seção, - \( r \) é a distância do centro até a fibra mais externa. Para um tubo quadrado, o momento de inércia \( J \) pode ser calculado, mas como estamos comparando dois tubos, podemos focar nas relações entre as variáveis. 1. Tubo 1: - Área média: \( A \) - Espessura: \( t \) - Torque: \( T \) 2. Tubo 2: - Área média: \( 2A \) - Espessura: \( 3t \) - Torque: \( T \) Agora, vamos considerar a relação entre as tensões cisalhantes médias: Para o tubo 1: \[ \tau_1 = \frac{T}{J_1} \cdot r_1 \] Para o tubo 2: \[ \tau_2 = \frac{T}{J_2} \cdot r_2 \] Como o torque \( T \) é o mesmo para ambos os tubos, a razão entre as tensões cisalhantes médias será: \[ \frac{\tau_1}{\tau_2} = \frac{J_2 \cdot r_1}{J_1 \cdot r_2} \] Agora, considerando que a área média e a espessura influenciam o momento de inércia, podemos simplificar a análise. O momento de inércia de um tubo quadrado é proporcional à espessura e à área. Dado que o tubo 2 tem o dobro da área média e três vezes a espessura, a relação entre as tensões cisalhantes médias pode ser calculada, levando em conta que a espessura e a área afetam o momento de inércia. Após a análise, a razão entre as tensões cisalhantes médias atuantes nas paredes dos tubos 1 e 2 resulta em: \[ \frac{\tau_1}{\tau_2} = 2 \] Portanto, a resposta correta é: B) 2.

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