O documento discute tensão de cisalhamento média, tensão admissível, fator de segurança e projeto de acoplamentos simples. Também explica os conceitos de deformação normal, deformação por cisalhamento e como medir deformações.

1. Tensão de
cisalhamento
média
Resistência dos Materiais I

2. Tensão de cisalhamento média
• Componente da tensão que age no plano da área secionada.

3. Tensão de cisalhamento média

4. Tensão admissível
• O engenheiro responsável pelo projeto de elementos estruturais ou
mecânicos deve restringir a tensão do material a um nível seguro,
portanto, deve usar uma tensão segura ou admissível.
• 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.

5. Fator de segurança
• Se a carga aplicada ao elemento estiver
linearmente relacionada com a tensão
desenvolvida no interior do elemento.
• Em qualquer dessas equações o fator de
segurança escolhido é maior que 1, para
evitar o potencial de falha. Valores
específicos dependem dos tipos de
materiais usados e da finalidade pretendida
da estrutura ou máquina.

6. Projeto de acoplamentos simples
• Se um elemento estiver submetido a uma força normal em uma
seção, a área de seção exigida é determinada por:
• Se a seção estiver sujeita a uma força de cisalhamento, então a área
de seção exigida é

7. Projeto de acoplamentos simples
• Área da seção transversal de um elemento de tração.

8. Projeto de acoplamentos simples
• Área da seção transversal de um acoplamento submetido a
cisalhamento

9. Projeto de acoplamentos simples
• Área exigida para resistir ao apoio: tensão de apoio

10. Projeto de acoplamentos simples
• Área exigida para resistir a cisalhamento provocado por carga
axial.

11. Projeto de acoplamentos simples

12. Deformação
Sempre que uma força é aplicada a u m corpo, esta tende a mudar
a forma e o tamanho dele.
Essas mudanças são denominadas deformações e podem ser
altamente visíveis ou praticamente imperceptíveis se não forem
utilizados equipamentos que façam medições precisas.

13. Deformação
Por exemplo:
Uma tira de borracha sofrerá uma grande deformação quando
esticada.
Os elementos estruturais de um edifício sofrem apenas leves
deformações quando há muitas pessoas andando dentro dele.
Também pode ocorrer deformação em um corpo quando há
mudança de temperatura.
Um exemplo típico é a expansão ou contração térmica de um
telhado causada pelas condições atmosféricas.

14. Deformação
A deformação de um corpo não será uniforme em lodo o seu
volume e, portanto, a mudança na geometria de cada segmento de
reta no interior do corpo pode variar ao longo de seu comprimento.
Por exemplo, uma parte da reta pode se alongar, ao passo que
outra porção pode se contrair.
Se considerarmos segmentos de reta cada vez mais curtos, eles
ficarão aproximadamente mais retos após a deformação e,
portanto, para um estudo mais uniforme das mudanças
provocadas por deformação, consideraremos que as retas são
muito curtas e localizadas na vizinhança de um ponto.

15. Conceito de Deformação
Para descrever a deformação por meio de mudanças no
comprimento de segmentos de reta e nos ângulos entre eles,
desenvolveremos o conceito de deformação.
De fato, as medições de deformação são experimentais e, uma
vez obtidas, podem ser relacionadas com as cargas aplicadas, ou
tensões, que agem no interior do corpo.

16. Deformação normal
O alongamento ou contração de um segmento de reta por unidade
de comprimento é denominado deformação normal.
Considere a reta AB. Essa reta se encontra ao longo do eixo n e
tem um comprimento original s.

17. Deformação normal

18. Deformação normal
Se a deformação normal for conhecida, podemos usar essa
equação para obter o comprimento final aproximado de um
segmento curto de reta na direção de n após a deformação.

19. Deformação por cisalhamento
A mudança que ocorre no ângulo entre dois segmentos de reta
que originalmente eram perpendiculares um ao outro é
denominada deformação por cisalhamento. Esse ângulo é
representado por y (gama) e medido em radianos (rad).

20. Deformação por cisalhamento

21. Deformação por cisalhamento
Observe, em particular, que as deformações normais causam uma
mudança no volume do elemento retangular, ao passo que
deformações por cisalhamento provocam uma mudança em sua
forma. É claro que ambos os efeitos ocorrem simultaneamente
durante a deformação.

22. Deformação

23. Deformação

24. Deformação

25. Deformação

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