Uma barra metálica homogênea, com seção transversal constante de 10 mm², está submetida a uma força de tração axial de 2 000 N. Considerando que a carga está distribuída uniformemente ao longo da seção transversal, a tensão normal atuante na barra é:

Alternativa B

O conceito fundamental aqui é o de tensão normal média, que descreve a intensidade da força interna distribuída sobre uma área de seção transversal. Para resolver ambos os problemas, utilizamos a definição básica de tensão mecânica em barras submetidas a carga axial.

Onde \sigma é a tensão, F é a força aplicada e A é a área da seção transversal. É crucial observar a unidade de medida para garantir a conversão correta para Megapascal (MPa).

Análise da Questão 01

Neste primeiro item, temos os seguintes dados fornecidos no enunciado:

• Força (F): $2000 \, N$
• Área (A): $10 \, mm^2$ (considerando o erro tipográfico "10 mm?")
• Tipo de solicitação: Tração axial uniforme

Realizamos o cálculo direto da tensão dividindo a força pela área:

É importante lembrar da equivalência entre unidades de pressão neste contexto:

Portanto, o resultado numérico é 200 MPa, correspondendo à alternativa B.

Análise da Questão 02

Na segunda situação apresentada, aplicamos a mesma lógica física com novos valores numéricos:

• Força (F): $10.000 \, N$
• Área (A): $50 \, mm^2$ (considerando o erro tipográfico "50 mm°")
• Distribuição: Uniforme na seção transversal

Aplicamos a fórmula novamente para encontrar a tensão atuante no elemento estrutural:

Ao realizar a divisão simples, obtemos:

Convertendo para a unidade do sistema internacional de engenharia:

Isso confirma que a resposta correta para este segundo problema é a opção E.

Alternativa E