Question

Para a seleção de um determinado material para uma aplicação, muitas vezes, se faz necessário considerar a massa final no componente. A peça, nesse tipo de situação, deverá atender aos requisitos mecânicos apresentando a menor massa. Isso é particularmente importante quando se trata de veículos, pois a maior massa representa maior consumo de combustível. Pretende-se produzir uma barra cilíndrica que na aplicação estará solicitada sob tração. A barra foi projetada com diâmetro de 40 mm e comprimento de 1,5 m, em aço SAE 1020, cuja tensão de escoamento é de 350 MPa. Sabe-se que esse material possui densidade de 7.870 kg/m3. A barra deve suportar uma força F de 800 kN sem apresentar deformação permanente, e uma massa inferior a 20 Kg. Determine:
a) A barra irá suportar a carga pretendida sem apresentar deformação permanente? Justifique.
b) A barra atende ao requisito de peso máximo especificado? Justifique.

Answer 1

Resposta:

a) atende aos requisitos mecânicos

b) atende aos requisitos de massa máxima.

Explicação:

a)  

sigma = F / A  

F = sigma x A  

F = 350 x ( (pi x (40^²) ) / 4 )

F = 439822 < 750kN  

F = 439kN < 750kN

Justificativa: A barra atende os requisitos mecânicos.

b)

d = m / V

m = d x V

m = 7870 x (( (pi x (0,04m)^²) / 4 ) x 1,2m)

m = 11,86kg < 15kg

Justificativa: Atende aos requisitos de massa máxima.