A Calculadora de Tensão Compressiva é uma ferramenta que determina a tensão compressiva experimentada por um material quando uma força é aplicada à sua superfície. A tensão compressiva mede a intensidade da força que empurra um material, ajudando engenheiros e cientistas a analisar estrutural estabilidade, resistência e desempenho sob cargas de compressão.
Por que isso é importante?
Entender a tensão compressiva é essencial em engenharia estrutural, ciência de materiais e design. Ela garante que materiais e componentes possam suportar forças sem deformar ou falhar. O cálculo adequado da tensão compressiva auxilia na criação de designs mais seguros e eficientes.
Calculadora de Fórmula de Tensão Compressiva
A Calculadora de Tensão Compressiva usa a seguinte fórmula:
σ = F/A
Variáveis
- σ: Tensão de compressão (Pascal, N/m², psi, etc.).
- F: Força compressiva aplicada (Newtons, libras-força, etc.).
- A: Área da seção transversal (m², pol², etc.).
Etapas para calcular
- Medir ou determinar a força de compressão (F):
- Esta é a força total aplicada no objeto, normalmente medida em Newtons (N) ou libras-força (lbf).
- Calcular ou medir a área da seção transversal (A):
- Para áreas circulares:
A = π × r², onde r é o raio de a seção transversal. - Para áreas retangulares:
A = largura × altura.
- Para áreas circulares:
- Substitua valores na fórmula:
- Divida a força aplicada (F) pela área da seção transversal (A) para calcular a tensão de compressão:
σ = F / A.
- Divida a força aplicada (F) pela área da seção transversal (A) para calcular a tensão de compressão:
Tabela pré-calculada para cenários comuns
Abaixo está uma tabela mostrando a tensão de compressão para várias forças e áreas transversais:
| Força (F, N) | Área da Seção Transversal (A, m²) | Tensão de compressão (σ, Pa) |
|---|---|---|
| 500 | 0.01 | 50,000 |
| 1000 | 0.02 | 50,000 |
| 1500 | 0.03 | 50,000 |
| 2000 | 0.04 | 50,000 |
Esta tabela fornece valores de referência rápida para combinações comuns de força e área.
Exemplo de calculadora de tensão compressiva
Cenário
A coluna de concreto tem uma seção transversal retangular de 0.5 metros por 0.3 metros e está sujeito a uma força compressiva de 15,000 Newtons. Calcule a tensão compressiva.
Cálculo passo a passo
- Determinar a força de compressão (F):
F = 15,000N. - Calcule a área da seção transversal (A):
A = largura × altura
A = 0.5 × 0.3 = 0.15 m². - Aplique a fórmula:
σ = F/A
σ = 15,000 / 0.15
σ = 100,000 Pa ou 100 kPa.
Portanto, a tensão de compressão é de 100 kPa.
Perguntas frequentes mais comuns
A calculadora ajuda a determinar a tensão sofrida pelos materiais sob forças de compressão, auxiliando na seleção do material e no projeto estrutural.
Sim, mas a área da seção transversal deve ser calculada adequadamente com base no formato do objeto.
A tensão de compressão é crucial para garantir que materiais e estruturas possam suportar forças sem entrar em colapso, deformar ou falhar, garantindo segurança e durabilidade.