Livro Hibbeler - 7ª ed Resistencia Materiais (Livro)

11 Ü RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
Qual é a maior temperatura T2 exigida para apenas fechar a
folga? Cada haste tem diâmetro de 30 mm, a., = 24(10-6)/°C,
E., = 70 GPa, a, abre = 17(10-6)/°C, E ,abrc = 126 GPa. Determine
a tensão normal média em cada haste se T2 95ac.
=
4. 78. Os dois segmentos de haste circular, um de alumínio e o
outro de cobre, estão presos às paredes rígidas de modo tal que
há uma folga de 0,2 mm entre eles quando T1 = 15°C. Cada
haste tem diâmetro de 30 mm, a., = 24(10-6)fCC, E., = 70 GPa,
a, a
bre = 17(10-6WC, E ,abre = 126 GPa. Determine a tensão normal
média em cada haste se = T2 150°C. Calcule também o
novo comprimento do segmento de aluminio.
Problemas 4.77178
4.79. Duas barras feitas de materiais diferentes são acopladas
e instaladas entre duas paredes quando a temperatura é T 1
=
150°C. Determine a força exercida nos apoios (rígidos) quando
a temperatura for T2 = 20°C. As propriedades dos materiais e
as áreas de seção transversal de cada barra são dadas na figura.
Pmblema 4. 79
*4.80. A haste central CD do conjunto é aquecida de
T1 = 30°C até T2 = 180°C por resistência elétrica. Na temperatura
mais baixa, a folga entre C e a barra rígida é 0,7 mm. Determine
a força nas hastes AB e EF provocadas pelo aumento
na temperatura. As hastesAB e EFsão feitas de aço e cada uma
tem área de seção transversal de 125 mm2• CD é feita de aluminio
e tem área de seção transversal de 375 mm2• E aç = o
200 GPa,
E., = 70 GPa, a aç = o
12(10-6)/°C e a., = 23(10-6)fCC.
4.81. A haste central CD do conjunto é aquecida de T1 = 30°C
até = T2 180°C por resistência elétrica. As duas hastes AB
e EF situadas nas extremidades também são aquecidas de
T1= 30°C até = T2 soac. Na temperatura mais baixa, T1, a
folga entre C e a barra rígida é 0,7 mm. Determine a força
nas hastes AB e EFprovocada pelo aumento na temperatura.
As hastes AB e EF são feitas de aço e cada uma tem área
de seção transversal de 125 mm2• CD é feita de alumínio e
tem área de seção transversal de 375 mm2• E aço = 200 GPa,
E81 = 70 GPa, aaç o
= 12(10-6)/aC e a., = 23(10-6WC.
0,7 mm
4.82. O tubo de aço A-36 está acoplado aos colares em A e
B. Quando a temperatura é 15°C, não há nenhuma carga axial
no tubo. Se o gás quente que passa pelo tubo provocar uma
elevação de 11T = (20 + 30x)°C na temperatura do tubo, onde
x é dado em metros, determine a tensão normal média no tubo.
O diâmetro interno é 50 mm, e a espessura da parede é 4 mm.
4.83. O tubo de bronze 86100 tem raio interno de 12,5 mm e es.
pessura de parede de 5 mm. Se o gás que passa por ele mudar a
temperatura do tubo unifmmemente de TA = 60aC em A para
T8 = 15°C em B, determine a força axial que ele exerce sobre as
paredes. O tubo foi instalado entre as paredes quando T = l5°C.
iA 2,4 m Bi
Problemas 4.82/83
*4.84. O bloco rígido pesa 400 kN e será suportado pelos
postes A e B, feitos de aço A-36, e pelo poste C, feito de latão
vermelho C83400. Se todos os postes tiverem o mesmo comprimento
original antes de serem carregados, determine a tensão
normal média desenvolvida em cada um deles, quando o
poste C for aquecido de modo que sua temperatura aumente
l0°C. Cada poste tem área de seção transversal de 5.000 mm2•
Pt·oblema 4.84
4.85. A barra tem área de seção transversal A, comprimento
L, módulo de elasticidade E e coeficiente de expansão térmí·
ca a. A temperatura da barra muda uniformemente ao longo
de seu comprimento de TA em A para T8 em B de modo que,
em qualquerpontox ao longo da barra, T= TA + x(T8-TA)! L.
Determine a força que a barra exerce nas paredes rígidas. Ini·
cialmente, não há nenhuma força axial na barra.
Problema 4.85
4.86. A haste é feita de aço A-36 e tem diâmetro de 6 mm.
Se as molas forem comprimidas 12 mm quando a temperatura
da haste é T = l0°C, determine a força na haste quando
sua temperatura for T = 75°C.
k= 200 Njm
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Problemas 4.80/81
Problema 4.86