MAPA - MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA - 52_2025

CONTEXTUALIZAÇÃO

Durante a disciplina de Materiais de construção mecânica, conhecemos diversos materiais e vimos diversas possibilidades de aplicações para estes 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 onde necessitará aplicar os conhecimentos adquiridos nas disciplinas de ciência dos materiais e na disciplina de materiais de construção mecânica.

1- Um eixo cilíndrico de aço carbono com diâmetro de 50 mm e comprimento de 1,5 m está submetido a uma carga axial de 100 kN. Considerando que o módulo de elasticidade do aço é 200 GPa, determine:

a) A tensão normal no eixo devido à carga aplicada.

b) 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 6ton, qual seria o diâmetro da corrente, sabendo que você deve utilizar um coeficiente de segurança de 4, e que o limite de escoamento do material é de 550MPa? Neste exercício você deverá considerar todas as tensões atuantes no material, considere para o cálculo da tensão de cisalhamento, que o limite resistência do material ao cisalhamento é de 70% do limite de resistência à tração. Considere g=9,8m/s²

​3) Uma barra cilíndrica que compõe um equipamento está sujeita a um esforço de tração (50kN), devido à funcionalidade do equipamento, essa barra não pode se deformar mais que 0,25mm. Se a barra possui seção circular com 50mm de diâmetro e 1,5m de comprimento, qual deve ser o módulo de elasticidade mínimo desse material?

​4) Um eixo de alumínio com diâmetro de 40 mm é submetido a um torque de 400 N·m. Sabendo que o módulo de elasticidade transversal do alumínio é 27 GPa, determine:

a) A tensão de cisalhamento máxima no eixo.

b) O ângulo de torção em um comprimento de 1 metro do eixo.