1- Uma barra retangular de aço carbono com seção retangular de 50x40 mm e comprimento de 1,6 m está submetida a uma carga axial de 150 kN. Considerando que o módulo de elasticidade do aço é 200 GPa, determine a tensão normal no eixo devido à carga aplicada e a deformação axial sofrida pelo eixo.

  

MAPA - MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA - 52_2026

QUESTÃO 1

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M.A.P.A. MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA
Seleção de materiais sujeitos a esforços mecânicos

 

CONTEXTUALIZAÇÃO

 
Durante a disciplina Materiais de Construção Mecânica, conhecemos diversos materiais e vimos diversas possibilidades de aplicações para esses materiais, o que nos possibilita identificar situações em que os materiais estudados são adequados ou não, situações essas que podem envolver a resistência mecânica do material, ductilidade, resistência à corrosão, entre outras.
Nesta atividade, você é o engenheiro responsável pela manutenção de uma indústria e encontrará alguns cenários em que necessitará aplicar os conhecimentos adquiridos nas disciplinas  Ciência dos Materiais e Materiais de Construção Mecânica.

1- Uma barra retangular de aço carbono com seção retangular de 50x40 mm e comprimento de 1,6 m está submetida a uma carga axial de 150 kN. Considerando que o módulo de elasticidade do aço é 200 GPa, determine a tensão normal no eixo devido à carga aplicada e a deformação axial sofrida pelo eixo.

2- Você será responsável pela implantação de um guincho e terá que selecionar o material de fabricação da corrente. Sabendo que a carga máxima que este guincho terá que suportar é de 5 ton, qual seria o diâmetro da corrente, sabendo que você deve utilizar um coeficiente de segurança e que o limite de escoamento do material é de 500 MPa? Neste exercício, você deverá considerar todas as tensões atuantes no material. Considere, para o cálculo da tensão de cisalhamento, que o limite de resistência do material ao cisalhamento é de 60% do limite de resistência à tração. Considere g = 9,8 m/s².


​3) Uma barra cilíndrica que compõe um equipamento está sujeita a um esforço de tração (60 kN). Devido à funcionalidade do equipamento, essa barra não pode se deformar mais que 0,3 mm. Se a barra possui seção circular com 60 mm de diâmetro e 1,5 m de comprimento, qual deve ser o módulo de elasticidade mínimo desse material?

​4) Um eixo de alumínio com diâmetro de 50 mm é submetido a um torque de 500 N·m. Sabendo que o módulo de elasticidade transversal do alumínio é 27 GPa, determine a tensão de cisalhamento máxima no eixo e o ângulo de torção em um comprimento de 1 metro do eixo.