Calculadora de tensão de cisalhamento
Uma força cortante de 500 N distribuída em 0,002 m² dá uma tensão de cisalhamento média de 250000 Pa por τ = F/A. Use newtons e metros quadrados; se o desenho estiver em milímetros ou quilonewtons, converta antes. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Força de cisalhamento
- 500
- Área
- 0,002
- F
- 500 Pa
- Força de cisalhamento
- 500
- A
- 0,002
- Tensão de cisalhamento
- 250.000
Uma calculadora de tensão de cisalhamento transforma uma força de cisalhamento e a área sobre a qual atua na tensão de cisalhamento média em pascals. Checagens de exercícios, estimativas de parafusos e rebites, verificações de alma de viga e valores esperados de coding kata precisam dessa mesma divisão sem abrir um pacote completo de elementos finitos.
O que significa tensão de cisalhamento: τ = F / A
A tensão de cisalhamento é a intensidade de uma força que age paralela a uma superfície, dividida pela área dessa superfície. Na forma média usada em resistência dos materiais introdutória e muitos cálculos manuais, tau iguala F dividido por A, onde F é a força de cisalhamento em newtons e A a área em metros quadrados; a unidade SI do resultado é o pascal, igual a um newton por metro quadrado.
É a mesma dimensão da tensão normal (axial), mas a direção da força é diferente: a normal é força perpendicular a um corte, enquanto a de cisalhamento é força tangente ao corte. Juntas aparafusadas, ligações adesivas, conexões de pino e almas de viga são frequentemente checadas primeiro com esta fórmula média antes de construir uma distribuição mais refinada. O valor médio não captura concentrações de pico em furos, filetes ou mudanças abruptas de seção; isso exige fatores de concentração ou análise de contínuo.
Área zero não é um estado de projeto físico para esta fórmula — quase sempre é seção faltante, erro de unidade que colapsou a área a zero, ou teste de tratamento de erro — de modo que um solver que devolvesse Infinity esconderia o bug. Valores flutuantes quase nulos são tratados da mesma forma para que o ruído não invente uma tensão absurda.
Corretores de sala e pipelines automatizados se importam com essa rejeição tanto quanto com o quociente bem-sucedido: um aluno que esquece de converter milímetros quadrados em metros quadrados ainda pode obter uma resposta finita errada, mas área zero nunca deve parecer um cálculo bem-sucedido. O caminho de verificação recalcula F dividido por A com o mesmo arredondamento fixo usado nos campos publicados, de modo que uma resposta bem-sucedida sempre traz passos que se pode afirmar em testes ou cadernos de laboratório.
Dicas práticas, limites e buscas relacionadas
Mantenha força e área dentro da faixa absoluta publicada para que o quociente não transborde para uma tensão não finita que o solver deva rejeitar. Prefira enviar números em vez de strings pré-formatadas quando controlar o cliente; strings numéricas só são aceitas quando batem com um padrão numérico finito estrito. Use unidades SI consistentes: newtons e metros quadrados rendem pascals; se seus desenhos listam milímetros ou quilonewtons, converta primeiro — esta ferramenta não converte unidades.
Forças positivas e negativas são permitidas para convenções com sinal; a tensão herda o sinal de F dividido por A. Esta página mira quem busca calculadora de tensão de cisalhamento, tau igual a F sobre A, ou força de cisalhamento dividida por área em pascals online; não é ferramenta de círculo de Mohr, nem fórmula de torção para eixos (essa usa torque e momento polar), nem solver de elementos finitos.
Prefira esta capacidade quando já tiver força de cisalhamento média e área e só precisar de tau; se a fonte for um problema enunciado, extraia essas duas grandezas em SI primeiro.
Casos de uso
Estimativas rápidas de juntas e fixadores em scripts de engenharia
Pipelines calculam a tensão de cisalhamento média em áreas de parafuso ou adesivo a partir de carga e seção conhecidas antes de comparar com admissíveis em uma etapa posterior de regra de projeto.
Perguntas frequentes
Qual é a fórmula da tensão de cisalhamento?
A tensão de cisalhamento média é τ = F / A, onde F é a força de cisalhamento em newtons e A a área em metros quadrados. O resultado está em pascals (Pa = N/m²).
É o mesmo que a tensão normal σ = F/A?
Mesma forma algébrica e unidade SI, mas o cisalhamento é força paralela à superfície; a normal é força perpendicular à superfície.
Esta ferramenta converte milímetros ou quilonewtons?
Não. Forneça força em newtons e área em metros quadrados para um resultado em pascals. Converta unidades no seu cliente primeiro.
A calculadora de tensão de cisalhamento é gratuita?
A ferramenta do navegador é gratuita e roda localmente.
O que acontece se a área for zero?
O cálculo é recusado com um aviso claro em vez de devolver um valor infinito, porque área zero quase sempre é uma seção esquecida ou um erro de unidade. Áreas quase nulas recebem o mesmo tratamento, para que o ruído não invente uma tensão absurda.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"force":500,"area":0.002}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"force": 500,
"area": 0.002
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"force": 500,
"area": 0.002
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"force":500,"area":0.002}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"force":500,"area":0.002}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/sci/shear-stress", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"force": 500,
"area": 0.002
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "sci.shear_stress",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Limites
max_abs | 1000000000000 |
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Informe F em newtons e A em metros quadrados; a ferramenta devolve τ igual a F dividido por A, uma string de equação legível, substituição passo a passo e nomes de campo espelhados (tau, shear_stress, stress) para scripts e planilhas. Quando a área é zero o quociente é indefinido, então a API devolve um erro invalid_input claro em vez de Infinity ou um NaN silencioso. O caminho é aritmética determinística pura — sem rede, sem sementes aleatórias, sem dependência de relógio — de modo que o executor gratuito do navegador e a API pré-paga devolvem o mesmo JSON após arredondamento decimal fixo a cada chamada.
Como chamar a API e o que volta
A área deve ser não nula; valores cujo valor absoluto está em ou abaixo de um vezes dez à menos quinze são tratados como zero e rejeitados. Envie um corpo JSON com dois números finitos obrigatórios: force (aliases F, shear_force e f) e area (aliases A, cross_section e section_area). Os valores absolutos devem permanecer dentro do limite publicado de um trilhão para que quocientes intermediários fiquem finitos em precisão dupla IEEE no Worker e no navegador. Em sucesso a resposta ecoa force e area arredondados sob várias chaves espelhadas, define shear_stress, tau e stress no mesmo quociente arredondado, unit em Pa e unit_name em pascal, formula na string tau igual a F dividido por A, equation em uma linha substituída legível terminando em Pa, message em um resumo breve em inglês, e steps em um array ordenado de valores dados e linhas de substituição. Validação falha — campos ausentes, números não finitos, valores fora dos limites absolutos, área nula ou quase nula, ou quociente de tensão não finito — retorna invalid_input e nunca é cobrada. O preço é fixo US$ 0,002 por pedido bem-sucedido com item unitário e preço unitário marginal zero.
Dicas práticas, limites e buscas relacionadas
Ao ensinar, emparelhe exemplos: quinhentos newtons sobre dois milésimos de metro quadrado rendem duzentos e cinquenta mil pascals; uma área zero deliberada demonstra o caminho duro invalid_input. Tarefas falhas que retornam invalid_input não consomem saldo pré-pago, o que mantém baratos scripts exploratórios quando alunos enviam área zero de propósito. Checagens de ida e volta são fáceis: recalcule força dividida por área à mão e confirme que iguala o shear_stress publicado no mesmo arredondamento a doze decimais, e confirme que área zero sempre falha com invalid_input mencionando que a área deve ser não nula.
Casos de integração
Checagem de exercícios de tensão de cisalhamento média
Alunos inserem força de cisalhamento e área de seção do livro e comparam τ em pascals e passos de substituição escritos à mão com um resultado determinístico do navegador ou da API antes de entregar.
Testes unitários para solvers de mecânica estudantil
Gere casos conhecidos de τ = F/A mais rejeições deliberadas de área zero para valores esperados de coding kata e fixtures de integração contínua.
Perguntas técnicas
O que acontece quando a área é zero?
A tensão de cisalhamento é indefinida quando A = 0. Esta ferramenta retorna invalid_input em vez de Infinity ou NaN.