Tensão Térmica

Uma haste homogênea com seção transversal uniforme, apoiada livremente sobre uma superfície horizontal, se expande quando aquecida.

A expansão é proporcional à mudança de temperatura e ao comprimento da haste, regida pelo coeficiente de expansão térmica do material em unidade por grau Celsius. Indica a expansão ou contração do material por grau de mudança de temperatura.

O alongamento da haste devido à mudança de temperatura é devido à tensão térmica. Ao contrário dos cenários típicos de deformação, nenhuma tensão está associada a essa deformação térmica, pois a haste não é restrita.

Se a haste homogênea for restringida em ambas as extremidades, ela experimenta um aumento de temperatura, mas não pode se alongar devido às restrições, induzindo tensão sem tensão na haste.

Para estimar a carga e o estresse dessa mudança de temperatura, remova um dos suportes da haste, permitindo que ela se alongue livremente.

Depois de determinar a extensão desse alongamento hipotético, aplique uma força na extremidade destacada, simulando a reação que o suporte teria proporcionado. Garantindo que a deformação total seja igual a zero, a carga e a tensão na haste são calculadas.