Engenharia de Electromecânica - Unidade 3
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Questions and Answers

Qual é a característica das tensões normais em comparação às tensões de cisalhamento?

  • Não afetam o material de forma alguma.
  • Provocam mudanças de forma.
  • Provocam apenas mudanças de ângulo.
  • Tendem a provocar mudanças no volume. (correct)
  • O que caracteriza uma deformação de cisalhamento positiva?

  • Reduz o ângulo formado pelas faces orientadas. (correct)
  • Gera uma deformação negativa.
  • Aumenta o ângulo formado pelas faces orientadas.
  • Não ocasiona alterações no material.
  • Qual é a expressão correta para a tensão de cisalhamento 𝜏𝑥𝑦?

  • 𝜏𝑥𝑦 = 𝑃 / 𝑉
  • 𝜏𝑥𝑦 = G * 𝜸𝑥𝑦 (correct)
  • 𝜏𝑥𝑦 = 𝐴 / 𝑃𝑥𝑦
  • 𝜏𝑥𝑦 = 𝑃𝑥𝑦 * 𝐺
  • Qual é a deformação de cisalhamento média no material se for dada como 0.020 rad?

    <p>0.020 rad</p> Signup and view all the answers

    Qual é a condição da placa inferior na situação descrita?

    <p>Ela está fixa.</p> Signup and view all the answers

    Qual é o módulo de elasticidade transversal G do material mencionado?

    <p>620 MPa</p> Signup and view all the answers

    O que acontece com os ângulos formados pelas faces sob tensão?

    <p>Dois ângulos são reduzidos enquanto dois são aumentados.</p> Signup and view all the answers

    Qual é a força P que atua na placa superior em relação ao deslocamento de 1 mm?

    <p>620 N</p> Signup and view all the answers

    Qual é a propriedade do material que indica a relação de deformação na direção x sob compressão?

    <p>Ex</p> Signup and view all the answers

    Quando o cubo está livre para se deformar nas direções y e z, qual é a variação na dimensão x?

    <p>-15.05 µm</p> Signup and view all the answers

    Qual a variação na direção y quando o cubo está impedido de se deformar na direção y?

    <p>0 µm</p> Signup and view all the answers

    Qual é a relação de Poisson que corresponde à deformação transversal na direção y e x?

    <p>υxy</p> Signup and view all the answers

    Para um diâmetro de 220 mm e tensões normais, qual é a variação do comprimento do diâmetro AB quando a tensão é de 82 MPa?

    <p>+0.104 mm</p> Signup and view all the answers

    Qual é a variação na espessura da placa de alumínio quando as tensões normais são aplicadas?

    <p>-0.20 mm</p> Signup and view all the answers

    Qual é a expressão correta para a variação do volume da placa considerando suas dimensões iniciais?

    <p>2.916 mm³</p> Signup and view all the answers

    De acordo com o princípio de Saint-Venant, como as tensões e deformações se comportam em relação à distância da carga aplicada?

    <p>Elas diminuem com a distância.</p> Signup and view all the answers

    Qual é a definição de deformação específica normal (𝝐𝒙)?

    <p>A razão entre a alteração do comprimento e o comprimento original</p> Signup and view all the answers

    Qual é a importância do diagrama de tensão-deformação?

    <p>Ele ilustra como a tensão influi na deformação até o ponto de ruptura.</p> Signup and view all the answers

    O que descreve o coeficiente de Poisson?

    <p>A relação entre a deformação lateral e a deformação axial.</p> Signup and view all the answers

    Qual dos seguintes fatores NÃO é considerado ao calcular a tensão em estruturas?

    <p>As condições ambientais onde a estrutura será instalada.</p> Signup and view all the answers

    O que caracteriza uma deformação plástica?

    <p>A deformação que resulta em uma mudança permanente da forma do material.</p> Signup and view all the answers

    Qual é a função do princípio de Saint-Venant?

    <p>Estabelecer que os efeitos de forças externas se dissipam com a distância de seu ponto de aplicação.</p> Signup and view all the answers

    Qual tipo de deformação é causada por tensões de cisalhamento?

    <p>Alteração da forma de um paralelepípedo oblíquo.</p> Signup and view all the answers

    O que se entende por carregamento multiaxial?

    <p>Cargas que atuam em diferentes direções simultaneamente sobre um material.</p> Signup and view all the answers

    Qual é a relação que a Lei de Hooke estabelece entre tensão e deformação de cisalhamento?

    <p>$ au_{xy} = G heta_{xy}$</p> Signup and view all the answers

    Qual das equações representa a deformação na direção y, segundo a Lei Generalizada de Hooke?

    <p>$ar{ ext{ε}}_y = - rac{ u ar{ ext{σ}}_x}{E} - rac{ u ar{ ext{σ}}_z}{E}$</p> Signup and view all the answers

    Qual é a importância das constantes G, E e υ na análise de tensões?

    <p>Elas ajudam a prever as deformações provocadas por tensões.</p> Signup and view all the answers

    Como é representada a deformação de cisalhamento nas direções xy, yz e zx?

    <p>$ heta_{xy} = rac{ar{ au}<em>{xy}}{G}$; $ heta</em>{yz} = rac{ar{ au}<em>{yz}}{G}$; $ heta</em>{zx} = rac{ar{ au}_{zx}}{G}$</p> Signup and view all the answers

    Qual fórmula relaciona a tangente do ângulo beta, a deformação ε e o coeficiente de Poisson υ?

    <p>tan β = $ rac{1 - υε_x}{1 + ε_x}$</p> Signup and view all the answers

    O que representa o módulo de rigidez G em relação a um material?

    <p>A resistência do material à deformação de cisalhamento.</p> Signup and view all the answers

    Qual é um dos resultados obtidos da relação entre E, υ e G?

    <p>G = rac{E}{2(1 + υ)}</p> Signup and view all the answers

    O que a deformação de cisalhamento (γ) indica em um material?

    <p>Mudança de forma sem alteração de volume.</p> Signup and view all the answers

    Qual é a relação correta entre a tensão de cisalhamento, a tensão normal e os módulos de elasticidade?

    <p>$\frac{\tau_m}{G} = (1 + υ) \frac{\sigma_x}{E}$</p> Signup and view all the answers

    Qual expressão representa a relação de tensão-deformação para uma carga multiaxial?

    <p>$\varepsilon_x = \frac{\sigma_x}{E_x} - υ_{yx} \frac{\sigma_y}{E_y} - υ_{zx} \frac{\sigma_z}{E_z}$</p> Signup and view all the answers

    O que representa o primeiro índice do coeficiente de Poisson $υ_{xy}$?

    <p>A direção da força</p> Signup and view all the answers

    Qual é a expressão correta que relaciona o módulo de elasticidade e a elasticidade transversal?

    <p>$E = 2G(1 + υ)$</p> Signup and view all the answers

    Em um material compósito reforçado com fibras, qual é a deformação na direção y, dado o carregamento em x?

    <p>$\varepsilon_y = -υ_{xy} \frac{\sigma_x}{E_x}$</p> Signup and view all the answers

    Qual das seguintes opções é verdadeira a respeito da deformação de cisalhamento?

    <p>$\gamma_{xy} = \frac{\tau_{xy}}{G}$</p> Signup and view all the answers

    Se um cubo de 60 mm é feito de camadas de grafite epóxi, como as fibras estão alinhadas?

    <p>Na direção x</p> Signup and view all the answers

    Como é obtida a relação de tensão-deformação em um material composto sob carregamento multiaxial?

    <p>Considerando múltiplos módulos de elasticidade e coeficientes de Poisson</p> Signup and view all the answers

    Qual a forma correta de agrupar os módulos de elasticidade e tensões na relação dada?

    <p>$E = (1 + υ) \frac{\sigma_x}{\tau_m}$</p> Signup and view all the answers

    No contexto da Lei de Hooke, qual das opções representa uma condição necessária para a relação entre deformação e tensão?

    <p>Os materiais devem ser homogêneos e isotrópicos</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Engenharia de Electromecânica - Resistência dos Materiais

    • Curso: Engenharia de Electromecânica
    • Ano: 2º Ano
    • Autor: Dário Pascoal
    • Ano da publicação: 2021

    Unidade 3 - Deformação e Propriedades Mecânicas dos Materiais

    • Palavras-chave: Lei de Hooke, deformação plástica

    Introdução aos Conceitos

    • Tensão
    • Deformação e Propriedades Mecânicas dos Materiais
    • Carga Axial
    • Torção
    • Flexão
    • Cisalhamento Transversal
    • Cargas Combinadas
    • Transformação de Tensão
    • Transformação da Deformação
    • Projeto de Vigas e Eixos
    • Deflexão de Vigas e Eixos
    • Flambagem de Colunas

    Bibliografia

    • Beer, F. P., & E. Russel Johnston, J. (1982). Resistência dos Materiais (3ª edição). (M.-H. d. Brasil, & Pearson Education do Brasil, Trads.) Brasil: McGraw-Hill do Brasil.
    • Hibbeler, R. C. (2003-2004). Resistência dos Materiais (5ª Edição). S. Paulo, Brasil: Pearson Education, Brasil.

    Diagnóstico

    • As diferentes Tensões nos diferentes componentes e conexões de uma estrutura causadas pelas cargas aplicadas
    • Projeto de Componentes e Conexões para não ficarem comprometidos em certas condições de carregamento
    • Determinação das Forças pela aplicação das Condições da Estática
    • A estática assume estruturas rígidas e indeformáveis
    • Caracteriza a Deformação Específica Normal (Ex)
    • Entenda o diagrama de Tensão-Deformação e a região da Lei de Hooke
    • Solução de Problemas Estaticamente Indeterminados e problemas que envolvam temperatura
    • Deformação especifica Lateral (Coeficiente de Poisson)
    • Carregamento Multiaxial e Módulo de Compressibilidade Volumétrica
    • Deformações de Cisalhamento
    • Princípio de Saint-Venant e Deformações Plásticas

    Tensão - Deformação

    • Deformação de Cisalhamento: as tensões de cisalhamento tendem a deformar um elemento em forma de cubo do material transformando-o num paralelepípedo oblíquo. Dois dos ângulos formados pelas quatro faces sob tensão são reduzidos, enquanto os outros dois são aumentados. Enquanto as Tensões Normais tendem a provocar uma mudança no Volume, as Tensões de Cisalhamento Provocam uma mudança de Forma.
    • Lei de Hooke para tensão e deformação de cisalhamento: Txy = Gyxy; Tzx = Gyzx; Tyz = Gyyz. Onde G é o Módulo de Rigidez ou de Elasticidade Transversal do material.
    • Lei Generalizada de Hooke para Carregamentos Multiaxiais (ambas Tensões).
    • Relação entre E, "v" e G: Ym = (1 + v) εχ
    • Relação entre E, N e G: Ym = (1 + v) εχ
    • Relações de Tensão-Deformação para materiais compósitos reforçados com fibras

    Tarefa 3 da Unidade

    • Resolver os exercícios de 2.69 a 2.71, 2.76 a 2.80 e 2.87 a 2.92 das páginas 121, 122-123 e 123-124, respectivamente.

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    Teste sobre Deformação e Propriedades Mecânicas dos Materiais na Engenharia de Electromecânica. Explore os conceitos de tensão, carga axial e transformações de tensão e deformação. Aprenda sobre o projeto de vigas, eixos e flambagem de colunas.

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