SóProvas


ID
2368750
Banca
FGV
Órgão
ALERJ
Ano
2017
Provas
Disciplina
Engenharia Mecânica
Assuntos

No projeto de uma coluna de aço-carbono sob carga axial compressiva e centrada, um engenheiro considera uma seção transversal quadrada e apoios birotulados. Nessa condição, o engenheiro percebe que a carga imposta é duas vezes superior à carga admissível para flambagem ELÁSTICA.

Para solucionar esse problema, a modificação no projeto original que implica uma resistência mais próxima da carga crítica admissível é:

Alternativas
Comentários
  • O carregamento crítico de flambagem P de uma coluna em compressao é dado por P = pi^2 * E * I / (kL)^2; em que E é o módulo de Young, I é o menor momento de inércia, k é o fator de comprimento efetivo e L é o comprimento da coluna.

    A e B - a tensão se escoamento e a tensão de ruptura não influenciam no valor do carregamento crítico a que a coluna pode ser submetida sem sofrer flambagem

    C como o momento de inércia com relação ao centro de um quadrado é I = L^4/12 que corresponde a I = Area^2/12, dobrar a área quadruplica o momento de inércia, o que quadruplica o valor de carregamento crítico

    D dobrar o comprimento da coluna resulta num carregamento crítico quatro vezes menor, tornando a coluna mais suscetível a flambagem

    E engastar a extremidade oposta à da aplicação da carga transforma k em k = 0,7 (sendo que para a coluna birotulada k = 1), logo resulta num carregamento crítico 2 vezes maior

  • Rubia, boa noite.
    O item E esta correto, porem o item A tb esta. 
    Uma lida rapida na página  518 do livro "Resistencia dos Materias-Hibbler, 5º edição" vc vai encontra uma relação para a sigma critico ( que  é uma tensão ELÁSTICA , pagina 515). Pcr( força maxima antes da flambagem) = EI*pi^2/ ( KL)^2 e Sigma cr ( maximo valor de tensão elastica antes da flambagem)=Epi^2/(KL/r)^2.  Com um algebrismo simples chega-se a Pr^2= I sigmacr, portanto a troca de um materia com o DOBRO DE RESISTENCIA ELASTICA, implica que a Força máxima também é o dobro.
    ao meu ver os dois itens estão corretos.

  • Pedro, com todo respeito permita-me discordar de ti. O ítem A fala em aumentar a tensão de escoamento, o que não fará a menor diferença. No que tange a flambagem os únicos pontos importantes são I e L (fatores geométricos) e o módulo de Young que é característico de cada material. Como na opção A mantém-se o material não haverá nenhuma diferença.

  • Léo mas no regime elástico o módulo de Young e diretamente proporcional a tensão de escoamento. Portanto as letras A e E estão corretas ao meu ver.
  • A) Incorreta. A carga crítica independe da resistência do material. Ela depende somente das dimensões da coluna e do modulo de elasticidade do material;

    B) Incorreta. Ver a justificativa acima;

    C) Incorreta. Pouco se conseguiria dobrando a área de seção da viga. Alem disso, essa medida seria anti econômica;

    D): Incorreta. Quanto maior o comprimento, menor a carga crítica que pode ser aplicada.

    E) Correta. Para uma viga birotulada, k=1; para uma viga pinada e engastada, k=0,7. Logo, isso permitiria mais carga na viga.

  • Concordo com a Rúbia, dobrar a área iria aumentar em 4 vezes o valor do carregamento crítico. Pensando de outra forma além do momento de inércia. A área influencia na carga crítica e ainda o raio de giração seria aumentado em raiz de 2. Seria 2 x mais resistência pela área e 2 x mais pelo raio de giração.

    A única coisa que faria ela estar errada é que a letra E o valor fica mais próximo, como pede a alternativa. Mas na letra C o risco de flambagem seria menor.