AV2 - Resistência dos Materiais [RESOLVIDA COM NOTA MÁXIMA]

1) De modo análogo ao ensaio de tração, o diagrama tensão-deformação de cisalhamento também apresentará um trecho inicial reto com comportamento linear elástico até um limite de proporcionalidade entre a tensão de cisalhamento  e a deformação .

A partir do diagrama tensão-deformação de cisalhamento do material do elemento de ligação apresentado na figura, determine o módulo de elasticidade e o carregamento  necessário para provocar o escoamento do material. Sabendo que o parafuso tem diâmetro de 5 mm e coeficiente de Poisson é igual a 0,35.
Figura – Diagrama tensão-deformação de cisalhamento.

Fonte: Hibbeler (2010, p.79)

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Alternativas:

• a)

   e .

• b)

   e .

• c)

   e .

  
  
• d)

   e .

• e)

   e .

2)

O estado geral de tensão em um ponto é determinado por seis componentes: três componentes de tensão normal e outras três componentes de tensão de cisalhamento. Este estado tridimensional de tensão, na prática profissional, para facilitar a interpretação dos problemas reais, é simplificado a um estado plano de tensão.

Determine as tensões normal e de cisalhamento que atuam na face obliqua da região sombreada apresentada na figura a seguir. Desenvolva as equações aplicando o equilíbrio de forças atuantes no elemento sombreado.
Figura – Estado plano de tensão

Fonte: Beer et al. (2015, p. 462)

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Alternativas:

• a)

   e .

• b)

   e .

• c)

   e .

  
  
• d)

   e .

• e)

   e .

3)

Na prática profissional, é comum a busca pela direção onde ocorrerão as máximas tensões no plano. Com isso, para se determinar a tensão normal máxima e mínima, devemos derivar a equação das componentes de tensão em relação ao ângulo do plano inclinado e igualar a zero. Assim, temos a equação das tensões principais.

Determine as tensões principais para o estado de tensão apresentado na Figura.
Figura – Estado plano de tensão

Fonte: Beer el al. (2015, p.462)

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Alternativas:

• a)

   e 

• b)

   e 

• c)

   e 

• d)

   e 

  
  
• e)

   e 

4)

“Às vezes, o projeto de um eixo depende de restrições à quantidade de rotação ou torção que pode ocorrer quando o eixo é submetido a um torque. Além do mais, saber calcular o ângulo de torção para um eixo pode acarretar variação no torque interno ao longo da linha central do eixo” (Hibbeler, 2010, p.139-140)

Para um navio com hélices acopladas a um eixo vazado com diâmetros externo de  e interno de  e comprimento de , determine o ângulo de torção do eixo, sabendo que o material possui uma  e .

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Alternativas:

• a)

  .

• b)

  .

• c)

  .

  
  
• d)

  .

• e)

  .

5)

Os eixos de transmissão utilizados nos projetos normalmente possuem seção transversal circular e são submetidos a esforços de torção. Por esse motivo, a seção transversal permanece plana, porém as linhas radiais giram. Este fato proporciona uma deformação por cisalhamento no eixo de transmissão.

Para um eixo de transmissão de seção circular vazada com  de comprimento e  de diâmetro externo, determine o diâmetro interno do eixo de transmissão, sabendo que o motor transmite uma potência de  ao eixo com velocidade angular de . Sabe-se que  e .

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Alternativas:

• a)

  .

• b)

  .

• c)

  .

• d)

  .

• e)

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