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Efetuado um ensaio de flexão em três pontos num corpo de prova de seção circular, com 50mm de diâmetro e 685mm de comprimento, registrou-se uma flexa de 1,66mm e a carga aplicada ao ser atingido o limite elástico era de 1600N. Conhecendo estes dados, vamos calcular: A) tensão de flexão B) módulo de elasticidade
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Filipe Alan

há 4 semanas

Respostas

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há 4 semanas

Para resolver essa questão, vamos calcular a tensão de flexão (σ) e o módulo de elasticidade (E) usando as informações fornecidas. ### A) Tensão de flexão (σ) A fórmula para a tensão de flexão em um ensaio de flexão em três pontos é: \[ σ = \frac{M}{W} \] onde: - \(M\) é o momento fletor, - \(W\) é o módulo de resistência à flexão. O momento fletor \(M\) pode ser calculado como: \[ M = \frac{F \cdot L}{4} \] onde: - \(F\) é a carga aplicada (1600 N), - \(L\) é o comprimento do corpo de prova (685 mm ou 0,685 m). Substituindo os valores: \[ M = \frac{1600 \cdot 0,685}{4} = 273,75 \, \text{N.m} \] Agora, precisamos calcular o módulo de resistência à flexão \(W\) para uma seção circular: \[ W = \frac{\pi \cdot d^3}{32} \] onde \(d\) é o diâmetro (50 mm ou 0,05 m): \[ W = \frac{\pi \cdot (0,05)^3}{32} \approx 1,227 \times 10^{-5} \, \text{m}^3 \] Agora, substituindo \(M\) e \(W\) na fórmula da tensão de flexão: \[ σ = \frac{273,75}{1,227 \times 10^{-5}} \approx 22.297.000 \, \text{Pa} \, \text{ou} \, 22,3 \, \text{MPa} \] ### B) Módulo de elasticidade (E) O módulo de elasticidade pode ser calculado usando a fórmula: \[ E = \frac{σ}{ε} \] onde \(ε\) é a deformação, que pode ser calculada pela flexa (δ) e o comprimento do corpo de prova (L): \[ ε = \frac{δ}{L} = \frac{1,66 \times 10^{-3}}{0,685} \approx 0,002426 \] Agora, substituindo os valores de \(σ\) e \(ε\): \[ E = \frac{22.297.000}{0,002426} \approx 9.183.000.000 \, \text{Pa} \, \text{ou} \, 9,18 \, \text{GPa} \] ### Resumo das respostas: A) Tensão de flexão: aproximadamente 22,3 MPa B) Módulo de elasticidade: aproximadamente 9,18 GPa

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