Ângulo de Torção - Solução de Problemas

O motor elétrico exerce um torque de 700 Nm em um eixo de alumínio, fazendo com que ele gire a uma velocidade constante. As polias B e C apresentam torques de 300 Nm e 400 Nm, respectivamente. O módulo de rigidez é dado como 25 GPa. Se o comprimento e o diâmetro de cada seção forem conhecidos, calcule o ângulo de torção entre as polias B e C.

Primeiro, é feito um corte entre as polias B e C, e um diagrama de corpo livre da seção transversal do corte é considerado.

O torque que atua na polia B é no sentido anti-horário. Assim, usando o princípio do equilíbrio, o torque na seção transversal cortada do eixo será igual e oposto ao torque na polia B.

Em seguida, é calculado o momento polar de inércia na seção transversal cortada, que é proporcional à quarta potência do raio do eixo.

Substituindo todos os parâmetros conhecidos, o ângulo de torção entre as polias B e C é determinado. O ângulo obtido está em radianos e pode ser convertido em graus.