Gabarito disponível
Um tubo com raio externo de 10 cm e raio interno de 5 cm, possui 1 metro de comprimento. Esse tubo está engastado em uma extremidade e sujeito a um torque de 100 N.m na outra extremidade. Sendo assim, qual a máxima tensão de cisalhamento no tubo?
Dado: π = 3
Dado: π = 3
Resolução comentada
A tensão máxima de cisalhamento é τ = T·c/J ≈ 71,11 kPa.
J = (π/2)(c⁴ − ci⁴) = 1,5·(0,1⁴ − 0,05⁴) = 1,5·9,375×10⁻⁵ = 1,406×10⁻⁴ m⁴. Então τmax = T·c/J = 100·0,1/1,406×10⁻⁴ ≈ 71.111 Pa, ou 71,11 kPa.
Análise das alternativas
As outras opções vêm de erros de cálculo, como usar o raio interno, errar o momento polar ou usar π diferente de 3. Só 71,11 kPa resulta da fórmula correta.
Referência: Hibbeler, Resistência dos Materiais – torção em eixos de seção vazada.
Resolução comentada do VaiConcursos.