O mancal de encosto está sujeito às cargas
mostradas. DETERMINE a tensão normal média
desenvolvida nas seções transversais que
passam pelos pontos B, C e D. Faça um
rascunho dos resultados sobre um elemento
de volume infinitesimal localizado em cada
seção (B, C e D).
Soluções para a tarefa
Resposta:
T(B) = 151 kPa
T(C) = 32,5 kPa
T(D) = 25,5 kPa
Primeiro, precisamos encontrar o valor da area e o módulo das forças de cada seção transversal.
Como as seções são circulares e nos foi fornecido na imagem os valores dos diâmetros, utilizaremos a fórmula da área do círculo:
sendo d o valor do diâmetro, e π = 3,14
Portanto, as áreas serão:
A(B) = 3318 mm²
A(C) = 15394 mm²
A(D) = 7854 mm²
O próximo passo é fazer o diagrama de corpo livre das forças envolvidas (imagem). Na imagem, as forças externas estão em azul, e as forças internas em vermelho.
Então, podemos calcular a tensão em cada seção através da fórmula
onde F = módulo das forças e A = area.
Então, as tensões serão:
T(B) = 500 N ÷ 3318 mm² = 0,151 MPa = 151 kPa
T(C) = 500 N ÷ 15394 mm² = 0,0325 MPa = 32,5 kPa
T(D) = 200 N ÷ 7854 mm² = 0,0255 MPa = 25,5 kPa