Livro Hibbeler - 7ª ed Resistencia Materiais (Livro)

32 RESISTNCIA DOS MATERIAIS
B
1.79. A barra uniforme com área da seção transversal A e
massa por unidade de comprimento m está apoiada por um
pino em seu centro. Se ela girar no plano horizontal a uma
velocidade angular constante w, determine a tensão normal
média na barra em função de x.
Problema 1. 79
Problema 1. 76
1.77. O pedestal suporta uma carga P em seu centro. Se a densidade
de massa do material for p, determine a dimensão radial
r em função dez de modo que a tensão normal média no pedestal
permaneça constante. A seção transversal é circular.
p
Problema 1. 77
1.78. O raio do pedestal é definido por r = (O,Se-0•08Y') m,
onde y é dado em metros. Se o material tiver densidade de
2,5 Mg/m3, determine a tensão normal média no apoio.
Problema 1.78
1.6 Te nsão admissível
Um engenheiro responsável pelo projeto de um
elemento estrutural ou mecânico deve restringir a tensão
atuante no material a um nível seguro. Além disso,
uma estrutura ou máquina em uso contínuo deve ser
analisada periodicamente para que se verifique quais ·
cargas adicionais seus elementos ou partes podem suportar.
Portanto, vale repetir, é necessário fazer os cálculos
usando-se uma tensão segura ou admissível.
Para se garantir a segurança, é preciso escolher
uma tensão admissível que restrinja a carga aplicada a
um valor menor do que a carga que o elemento pode
suportar totalmente. Há várias razões para isso. Por
exemplo, a carga para a qual o elemento é projetado
pode ser diferente das cargas realmente aplicadas. As
dimensões estipuladas no projeto de uma estrutura ou
máquina podem não ser exatas, na realidade, por causa
de erros de fabricação ou cometidos na montagem de
seus componentes. É possível ocorrer problemas com
vibrações, impactos ou cargas acidentais desconhecidas,
que não tenham sido contemplados no projeto.
Corrosão atmosférica, deterioração ou desgaste provocado
por exposição a intempéries tendem a deteriorar
os materiais em serviço. Por fim, as propriedades
mecânicas de alguns materiais como madeira, concreto
ou compósitos reforçados com fibras podem apresentar
alta variabilidade.
Um método para especificação da carga admissível
para o projeto ou análise de um elemento é o uso de
um número denominado fator de segurança. O fator
de segurança (FS) é a razão entre a carga de ruptura,
F , e a carga admissível, F d • Neste contexto, F é
rup a m ruf
determinada por ensaios experimentais do materia , e
o fator de segurança é selecionado com base na experiência.
Assim, podemos confiar que as incertezas
mencionadas foram consideradas e que o fator de segurança
será válido para a utilização do elemento em
condições semelhantes de carga e geometria. Em linguagem
matemática,