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Ano: 2013 Banca: ESAF Órgão: MF Prova: ESAF - 2013 - MF - Engenheiro |
Q438885 Engenharia Mecânica
As duas barras são feitas de um determinado plástico, com tensão de ruptura por compressão igual a 25 MPa e tensão de ruptura por tração igual 5 MPa. Se a área da seção transversal da barra AB for de 1,5 cm2  e BC for de 4 cm2, determinar a maior força P que pode ser suportada antes que qualquer membro se rompa. Suponha que não ocorra flambagem e que os nós A, B e C sejam rótulas perfeitas.

                                                        imagem-002.jpg
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Eu encontrei 2,25 KN, mas o gabarito diz que é 1,50 KN.

A barra BC é tracionada, portanto achamos a força máxima que pode atuar nela pela fórmula: Tensão = F/A. Para tração foi dada uma tensão de 5Mpa, 5.000 = F/Abc  ---> F=2KN tração.

A barra AB esta tracionada, portanto achamos a força máxima que pode atuar nela pela fórmula: Tensão = F/A. Para compressão foi dada uma tensão de 25Mpa, 25.000 = F/Aba  ---> F=3,75KN compressão.

Com o valor e a direção das forças vamos fazer somatória de forças horizontais, sendo que a Fab deve ser rebatida para vertical, multiplicado Fab*cos0. 

Vitória, seu raciocínio está correto, mas você esqueceu de um detalhe: Quando você encontrou " F=2kN tração" esse F seria o Fxc, Fazendo o somatório de momentos em A igual a zero, teremos:80P = 60Fxc como Fxc = 2kN então P = 1,5kN

T = F / A

COMPRESSAO (BARRA AB) 

F = 3,75 KN - AXIAL - DECOMPONDO FICA 3,00KN

TRAÇÃO (BARRA BC)

F = 2,00 KN

MAIOR FORÇA SEM RUPTURA = 1,50KN

TENSÃO = FORÇA / ÁREA 

FORÇA = TENSÃO * ÁREA 

FORÇA = 5 X 10 ^6 N/m² * 15 X 10 ^-4 m² ( UTILIZAMOS A FORÇA DE TRAÇÃO POIS É A QUE A BARRA RESISITE MENOS. ANTES DE FRATURAR POR COMPRESSÃO A MESMA FRATURA POR TRAÇÃO. 

F = 75 X 10 ^2 N = 7.500 N 

SERIA UMA FORÇA DE 7.500 N SE A MESMA FOSSE APLICADA NA DIREAÇÃO DA BARRA BA 

ENTÃO: 

O ANGULO FORMADO ENTRE A FORÇA E A SUA COMPONENTE É COS TETA = 0,2 

7.500 N * 0,2 = 1.500 N = 1,5 KN 

APLICANDO UMA FORÇA DE 1.500 N ONDE A FIGURA MOSTRA QUANDO A MESMA FOR DECOMPOSTA SERÁ O MESMO QUE APLICAR UMA FORÇA DE 7.500 N QUE O MÁXIMO ANTES DA BARA SE ROMPER. 

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