Física I ⇒ Mecânica dos sólidos

[peixegrande]

O engenheiro analisa como resolver a situação esquematizada abaixo. Uma tubulação de aço foi cortada para troca de uma região danificada, a peça de reposição feita de uma resina plástica de alta resistência veio com um comprimento de 5m e o espaço existente também é de 5m. A tubulação servirá para transportar um fluido que passa a uma temperatura de 70 oC, mas para limpeza é necessário injetar água a 0 oC. Considerando que a temperatura ambiente é de 15 oC e que a resina tem as resistências indicadas abaixo, coeficiente de dilatação térmica α = 17 .10 -6; Módulo de elasticidade E = 25 GPa; Fator de segurança = 1,4 ; diâmetro interno do tubo 20 cm; diâmetro externo do tubo = 30 cm; determinar:
a) A força normal produzida no tubo quando circula água
b) A tensão normal gerada no tubo quando passa o fluido
c) Verificar se o novo material resistirá para a passagem do fluido
d) A dimensão necessária a ser preenchida (junta elástica) para a passagem da água
e) A deformação específica do eixo se ela estiver liberada
σt tensão de ruptura a tração = 49 MPa
σc tensão de ruptura a compressão = 38 MPa