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Prova Online RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS Questão 6 Sem resposta Em muitas aplicações estruturais e mecânicas, rebites, parafusos e pinos são utilizados como elementos de união entre peças. Quando esses componentes são submetidos a forças paralelas ao plano de contato entre as partes unidas, ocorre um esforço de cisalhamento. Esse esforço tende a provocar o deslizamento relativo entre as superficies, gerando uma tensão de cisalhamento no corpo do rebite. Quando o rebite atravessa duas superfícies de contato (como duas chapas sobrepostas), ele pode ser submetido a um cisalhamento duplo, ou seja, a força se distribui entre duas áreas de corte distintas. Nessa condição, é necessário considerar o efeito da força sobre cada uma das superficies para determinar corretamente a tensão de cisalhamento. Considere um rebite cilíndrico com diâmetro de 15 mm, utilizado para unir duas chapas metálicas. Suponha que a força de carregamento aplicada seja de 18 kN e que o rebite esteja sujeito a cisalhamento duplo, Com base nesses dados, calcule a tensão de cisalhamento atuando no componente. Assinale a alternativa correta,
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Maílson Souza

mês passado

Respostas

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mês passado

Para calcular a tensão de cisalhamento em um rebite sujeito a cisalhamento duplo, você pode usar a seguinte fórmula: \[ \tau = \frac{F}{A} \] onde: - \(\tau\) é a tensão de cisalhamento, - \(F\) é a força aplicada, - \(A\) é a área de corte. 1. Determine a área de corte: Como o rebite está sujeito a cisalhamento duplo, a área de corte será o dobro da área da seção transversal do rebite. A área da seção transversal \(A\) de um rebite cilíndrico é dada por: \[ A = \frac{\pi d^2}{4} \] onde \(d\) é o diâmetro do rebite. Para um rebite com diâmetro de 15 mm: \[ A = \frac{\pi (15 \, \text{mm})^2}{4} = \frac{\pi (225 \, \text{mm}^2)}{4} \approx 176,71 \, \text{mm}^2 \] Como é cisalhamento duplo, a área total de corte será: \[ A_{total} = 2 \times A \approx 2 \times 176,71 \, \text{mm}^2 \approx 353,42 \, \text{mm}^2 \] 2. Calcule a tensão de cisalhamento: Agora, substitua os valores na fórmula da tensão de cisalhamento. A força \(F\) é de 18 kN, que é igual a 18.000 N. \[ \tau = \frac{F}{A_{total}} = \frac{18.000 \, \text{N}}{353,42 \, \text{mm}^2} \] Convertendo a área para metros quadrados (1 mm² = 1 x 10^-6 m²): \[ A_{total} \approx 353,42 \times 10^{-6} \, \text{m}^2 \] Agora, calculando: \[ \tau \approx \frac{18.000}{353,42 \times 10^{-6}} \approx 50.964.000 \, \text{Pa} \approx 50,96 \, \text{MPa} \] Portanto, a tensão de cisalhamento atuando no componente é aproximadamente 50,96 MPa.

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