Questão 2821336

• Banca: COMPERVE
• Órgão: UFRN
• Ano: 2018
• Provas: COMPERVE - 2018 - UFRN - Engenheiro - Engenharia Mecatrônica
• Disciplina: Engenharia Mecânica
• Assuntos: Mecânica dos Sólidos; Modelagem Estática e Dinâmica

Para responder à questão, considere uma barra de alumínio cilíndrica com diâmetro de 5 mm e comprimento de 10 cm.

A barra é submetida a uma força de tração de 30 kN na direção axial. A tensão de ruptura à tração do alumínio é 290 MPa. Ao ser submetida ao referido carregamento, a barra

• A. deforma elasticamente, mas não rompe.
• B. sofre ruptura frágil.
• C. deforma plasticamente e sofre ruptura.
• D. sofre deformação plástica, mas não rompe.

Gabarito: C

Comentários

• Tensão = F/A = 30 kN / [PI/4 * (5 mm)^2] = 1,6 GPa > 290 MPa, assim, a tensão aplicada é maior que a tensão de ruptura. A barra além de sofrer deformação permanente - plástica - falhará.

• T = FA

  T = 30 X 10 ^3 N / 3,14 * 2,5 X 10 ^-3 ² m

  T = 30 X 10 ^3 N / 1,9625 X 10 ^-5 m²

  T = 15,28 X 10 ^8

  T = 1,528 X 10 ^9 N/m²

  T = 1,5 GPa

  
  

  1,5 GPa > 290 MPa

  A BARRA SOFRE DEFORMAÇÃO PERMANENTE E FALHARÁ

• como Al é um material dúctil .:

  se ele falha, a falha ocorre após uma deformação plastica.

  tensão para carga de 30KN maior que a tensão de rup do material.

  .: material deforma plasticamente e sofre ruptura.

• Ao se calcular a tensão à qual a barra está submetida, o valor que é encontrado é de 1,597 GPa. Portanto, sendo o alumínio um material dúctil e estando essa tensão muito acima do limite de ruptura, ela sofrerá deformação plastica seguida de ruptura.