Módulo de cisalhamento

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Em ciência dos materiais, o módulo de cisalhamento de um material, também conhecido por módulo de rigidez ou módulo de torção, é definido como a razão entre a tensão de cisalhamento aplicada ao corpo e a sua deformação específica:

onde é o módulo de cisalhamento em (Pascal), é a tensão de cisalhamento () e é a deformação específica (adimensional).

A tensão de cisalhamento relaciona-se com uma força aplicada paralelamente a uma superfície, com o objetivo de causar o deslizamento de planos paralelos uns em relação aos outros.

O módulo de cisalhamento pode ser medido com o auxílio de uma Balança de Torção, através da relação:

onde é a constante de torção da balança (adimensional), o comprimento do fio (), e o raio do fio ().

Na condição de material isotrópico o módulo de cisalhamento () se relaciona com o módulo de Young () e o coeficiente de Poisson () pela seguinte equação:

sendo o coeficiente de Poisson adimensional e o módulo de Young dado em Pa.

Para a maioria dos metais que possuem coeficiente de Poisson de 0,25, equivale a aproximadamente 0,4E; desta forma, se o valor de um dos módulos for conhecido, o outro pode ser estimado [1]

Valores típicos[editar | editar código-fonte]

Representação esquemática da deformação de cisalhamento.

A seguinte tabela apresenta o valor típico do módulo de cisalhamento para materiais isotrópicos selecionados sob condição de temperatura ambiente:

Material Módulo de cisalhamento
(GPa)[2] [nota 1]
Aço 75,8
Cobre 63,4
Titânio 41,4
Vidro 26,2
Alumínio 25,5
Polietileno 0,117
Borracha 0,0003

Referências

  1. CALLISTER, Jr., W.D. Materials Science and Engineering. 7 º ed. New York: John Wiley & Sons, Inc, 2007 ISBN 8-126-54160-1 (em inglês)
  2. Crandall, Dahl, Lardner (1959) An Introduction to the Mechanics of Solids. McGraw-Hill ISBN 0-070-13436-7 (em inglês)

Notas

  1. Pascal.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

Fórmulas de conversão
Materiais lineares homogêneos e isotrópicos tem suas propriedades elásticas determinadas unicamente por qualquer dois módulos dentre estes, e assim dados quaisquer dois, qualquer outro dos módulos elásticos pode ser determinado de acordo com estas fórmulas.
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