Uma viga simplesmente apoiada de madeira, com vão de 4 m, es...

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Q2114054 Engenharia Civil
Uma viga simplesmente apoiada de madeira, com vão de 4 m, está submetida a uma força concentrada de 40 kN no meio do vão. Se a seção transversal da viga é retangular, com base de 5 cm e altura de 12 cm, então, a tensão máxima característica de cisalhamento que atua na viga é  
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Gabarito comentado

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A tensão de cisalhamento máxima na seção transversal (τmáx) é dada pela seguinte equação:



  

Em que Vmáx é o esforço de cisalhamento máximo; Q é o momento estático de área máximo em relação à linha neutra; I é o momento de inércia de área da seção transversal toda; e t é a largura da área da seção transversal do elemento.


Para vigas biapoiadas com carregamento pontual no meio do vão, o esforço cortante máximo atua nos apoios e tem intensidade igual a metade do carregamento pontual (P), isto é:



 

Ademais, numa seção retangular, o momento estático de área em relação à linha neutra é máximo a 1/4 da altura em relação ao centro geométrico da peça. Logo:



 

Por sua vez, o momento de inércia de área (I) de uma seção retangular é dado pelo produto entre a base (b) e a altura (h) elevada ao cubo dividido por 12. Além disso, dado que a largura da seção transversal de uma viga retangular é constante e igual a “b", resulta que t = b. Com isso, calcula-se:



 

Substituindo os dados do problema na equação acima, resulta que:



 

Logo, na viga do problema, a tensão de cisalhamento máxima é de 5 MPa. Portanto, a alternativa E está correta.


Gabarito do professor: letra E.

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Comentários

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Em seção retangular, a tensão cisalhante máxima é dada por:

Tmax = 1,5 x V/A

V: Cortante;

A: Área da seção;

Tmax = 1,5 x 20 kN/(0,05 m x 0,12 m)

Tmax = 5 MPa.

V=10kN??? não entendi, pode me explicar?

Tmáx = 3*P/4*b*h

Substituindo temos que:

Tmáx. = 3*40/4*0,05*0,12 = 5MPa

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