Gabarito disponível
Uma barra de latão deve ser usada em uma aplicação que requer que suas extremidades sejam mantidas rígidas. Se à temperatura de 20°C a barra está livre de tensões, calcule a temperatura máxima, em °C, que a barra pode ser aquecida sem que uma tensão de compressão de 172 MPa seja excedida, sabendo que a magnitude da tensão σ que resulta de uma variação de temperatura de T0 para Tf é dada pela equação abaixo e assinale a opção correta.
σ = E.α(T0 - Tf)
Dados:
Módulo de elasticidade: E = 100 GPa; e
Coeficiente linear de expansão térmica: α = 20x10⁻⁶ (°C)⁻¹
σ = E.α(T0 - Tf)
Dados:
Módulo de elasticidade: E = 100 GPa; e
Coeficiente linear de expansão térmica: α = 20x10⁻⁶ (°C)⁻¹
Resolução comentada
Tf = 106 °C.
Com σ = −172 MPa (compressão): −172 = 100×10³ · 20×10⁻⁶ · (20 − Tf) = 2·(20 − Tf) MPa/°C. Logo 20 − Tf = −86, e Tf = 106 °C.
Análise das alternativas
A) 66 °C, B) 86 °C, D) 126 °C e E) 226 °C resultam de erros de sinal ou de conversão de unidades. Só 106 °C satisfaz a equação.
Referência: Callister – Tensões térmicas
Resolução comentada do VaiConcursos.