Módulo de cisalhamento
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 <math>G</math> é o módulo de cisalhamento em <math>Pa</math> (Pascal), <math>\frac{F}{A}</math> é a tensão de cisalhamento (<math>Pa</math>) e <math>\frac{\Delta x}{h}</math> Δx/h 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 <math>K</math> é a constante de torção da balança (adimensional), <math>L</math> o comprimento do fio (<math>mm</math>), e <math>R</math> o raio do fio (<math>mm</math>).
Na condição de material isotrópico o módulo de cisalhamento (<math>G</math>) se relaciona com o módulo de Young (<math>E</math>) e o coeficiente de Poisson (<math>\mu</math>) 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, <math>G</math> equivale a aproximadamente 0,4E; desta forma, se o valor de um dos módulos for conhecido, o outro pode ser estimado [1]
Valores típicos
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
Notas
- ↑ {{{1}}}
Ver também
- Módulo de Young (módulo de elasticidade)
- Módulo volumétrico
- Coeficiente de Poisson
- Ensaio destrutivo
- Ensaio não destrutivo
