Questões de Concurso Sobre estruturas oceânicas em engenharia naval

As zonas mortas nos oceanos, também conhecidas como áreas hipóxicas, são regiões onde a água do mar não tem oxigênio. Conforme estudos recentes, o tamanho das áreas sem oxigênio em águas abertas oceânicas quadruplicou desde meados do século 20, enquanto as zonas costeiras apresentaram um aumento 10 vezes maior. A concentração de oxigênio é certamente um dos mais importantes parâmetros para ambientes aquáticos, pois em níveis corretos garante a manutenção da biodiversidade, mantendo os organismos vivos.
https://www.bbc.com/portuguese/internacional-42585849 (adaptado), acesso em 22/08/2024


A respeito das concentrações de oxigênio dissolvido nos ambientes aquáticos, assinale a alternativa CORRETA:

Um engenheiro necessita encontrar o comprimento de um navio na linha d’água (L_WL) e dispõe dos dados descritos na Tabela abaixo.





Considere que o L_WL da embarcação tem a mesma dimensão da distância entre perpendiculares (L_PP). O valor de L_WL, dessa embarcação, em m, é

Considere as afirmativas a seguir, feitas em relação aos esforços que atuam sobre as estruturas de navios.

I – Quando um navio se encontra em uma onda cujo comprimento é igual ao seu, e o cavado da onda coincide com a posição de sua seção mestra, são produzidos esforços que induzem o alquebramento.

II – A principal fonte de carregamentos que causam danos por fadiga à estrutura primária de navios são as ondas do mar.

III – O efeito de sloshing pode ser evitado navegando-se com os tanques completamente cheios.

IV – A ocorrência de slamming deve ser considerada no dimensionamento da estrutura, pois pode causar danos, principalmente à estrutura da popa do navio.

Estão corretas APENAS as afirmativas 

Ao analisar a estrutura de um navio, um engenheiro naval irá verificar que

Dentre os critérios de falha em materiais dúcteis, os dois mais conhecidos são Tresca e Von Mises. O primeiro enuncia que o material falhará se a tensão cisalhante máxima ultrapassar a máxima tensão cisalhante obtida em um ensaio de tração uniaxial realizado no mesmo material, já o segundo diz que o material falhará se a energia associada à mudança de forma de um corpo, submetido a um carregamento multiaxial, ultrapassar a energia de distorção de um corpo de prova submetido a um ensaio uniaxial de tração. Considere, então, o estado de tensão T, encontrado em um determinado corpo, submetido ao critério de Von Mises, conforme apresentado abaixo.


Nesse caso, o valor da tensão equivalente, em MPa é

Uma chata de óleo de 60 m de comprimento flutua sem trim e sem banda, sendo composta por três tanques iguais em forma de paralelepípedo, de 20 m de comprimento cada um, dispostos ao longo do seu comprimento. A Figura abaixo representa os esforços cortantes que atuam ao longo da embarcação em uma condição de carregamento.

Qual o momento fletor máximo, em kN.m, para essa condição de carregamento?

Dados

g = 10 m/s²

Densidade do óleo = 0,8 t/m³

O vapor d’água é expandido através de uma turbina operando em regime permanente. Os valores de entalpia no estado de entrada e de eficiência isoentrópica da turbina são, respectivamente, h₁ = 3.023 kJ/kg e n_t = 70%. Considerando-se que não ocorre transferência de calor significativa entre a turbina e a vizinhança, e que as variações das energias cinética e potencial entre a admissão e a descarga podem ser desprezadas, se o estado de saída para a expansão isoentrópica é determinado por uma entalpia h_2S = 2.698 kJ/kg, qual o trabalho produzido por unidade de massa de vapor escoando na turbina, em kJ/kg?

As geometrias das áreas submersas da seção mestra dos navios M e N estão representadas, nas Figuras abaixo, como um retângulo e um triângulo, respectivamente.




Sabendo-se que o coeficiente de bloco do navio M vale 0,72, e o do navio N, 0,45, a razão entre o coeficiente prismático do navio M e o do navio N vale

Um navio flutua em uma condição de carregamento em que seu deslocamento é de 4.500 t, e seu centro de gravidade está a 30 m da perpendicular de ré. Para reduzir o trim, o comandante decide mover 450 t de carga 10 m para vante.
Qual é a nova posição longitudinal do centro de gravidade do navio carregado, em metros, em relação à perpendicular de ré?

A potência (BHP) fornecida pela máquina principal de uma instalação propulsora de um navio, na velocidade de serviço, vale 3.000 hp. São conhecidos, ainda, os valores dos seguintes parâmetros:

 - coeficiente de esteira: w = 0,25  - coeficiente de redução de empuxo: t = 0,20  - eficiência do propulsor: h_p = 0,60  - eficiência de transmissão: h_t = 0,98

Para essa condição, qual o valor aproximado, em hp, da potência efetiva (EHP)?

Para aplicação correta da curva de comprimento alagável, é necessário saber que ela

Um ciclo de ar padrão frio Otto apresenta uma taxa de compressão volumétrica (r) igual a 8,5.
Se a razão (k) entre a capacidade térmica à pressão e a volumes constantes para o ar vale 1,4, qual o valor percentual da eficiência térmica do ciclo?

Dado Para k = 1,4 e r = 8,5, tem-se r^1-k = 0,425

Uma embarcação com comprimento de 60 m, boca de 18 m e calado de 5 m possui coeficiente de bloco igual a 1 e flutua sem trim e sem banda.

Nessas condições, qual o valor, em metros, da distância do metacentro transversal à quilha (KM)? 

Considere-se o movimento de heave de um navio cuja aceleração vertical se relaciona com a restauração hidrostática através da seguinte equação diferencial: 

Nessa hipótese, o período natural do movimento de heave é dado por

Dados

z – afundamento do navio a partir do calado de equilíbrio

g – aceleração da gravidade

A_w – área no plano de linha d’água

∇ - volume deslocado pelo navio

Um sistema vibratório, com um grau de liberdade, tem período natural igual a √10/10 segundos.

Se a constante elástica for aumentada em 60%, qual será o novo período natural, em segundos, desse sistema?

Uma embarcação com deslocamento de 10.250 toneladas transporta óleo retirado de um navio em alto mar para o porto de Manaus.
Nesse contexto, ao chegar ao porto de Manaus, essa embarcação apresentará uma variação em seu volume submerso, em m³ , de

Dados γ_MAR = 1,025 t/m³ ; γ_RIO =1,000 t/m³ ; 

A resistência ao avanço de um navio pode ser determinada através de modelos simplificados que trabalham as componentes dessa resistência de forma independente.
Nesse contexto, constata-se que a componente da resistência ao avanço correspondente à resistência

Considere o tubo de Pitot inserido num escoamento incompressível e em regime permanente, conforme ilustrado abaixo.





O fluido é água (ϒ_água = 10.000 N/m³ ) e o líquido do manômetro é mercúrio (ϒ_mercúrio = 136.000 N/m³ ). A aceleração da gravidade local é igual a 10 m/s² .
Se a diferença de pressão é de 70 mm de mercúrio, qual a velocidade de escoamento do fluido, em m/s?

A garantia de ondas dinamicamente semelhantes na determinação da força de arrasto de um navio é obtida através da igualdade de Froude entre o protótipo (p) e o seu modelo (m), sendo necessário para isso que a razão entre as velocidades do modelo e do protótipo seja igual  a         onde L_m é o comprimento do modelo, e L_p , o comprimento do protótipo.

Considerando-se essa razão de velocidades, a igualdade dos números de Reynolds conduz a uma razão requerida entre as viscosidades cinemáticas   igual a 

A condição que garante o equilíbrio estável de um corpo flutuante é o(a)