Questões de Concurso Sobre estruturas oceânicas em engenharia naval

No que se refere a propriedades mecânicas de materiais estruturais, julgue o item seguinte.

Na construção naval, o processo mais empregado para a união das chapas que formam o casco da embarcação é a soldagem por indução de alta frequência.

A respeito de resistência primária de navios, julgue o item seguinte.

Diversos modelos de viga caixão, concebidos em material homogêneo, projetados para resistir ao momento fletor longitudinal e às forças cortantes do carregamento solicitante primário, geram resultados diferentes quanto à resistividade e à economia construtiva. Nesse caso, a eficiência estrutural será determinada ao se comparar os diversos arranjos estruturais de resistência compatível para indicar aquele que tiver o menor peso. 

Para testar as primeiras hipóteses de cálculo do projeto do navio, o casco é assemelhado a uma viga de seção caixão, em geral, com altura maior do que a largura, a qual é submetida à ação de forças distribuídas e pontuais que promovem esforços cortantes e momentos que deverão ser resistidos pelo casco. Considerando-se o tema, especificamente quanto a dimensionamento da seção mestra, momento fletor, esforço cortante na viga e resistência primária do navio, julgue o item que se segue.

São exemplos de esforços sobre a estrutura da embarcação provocados pela carga o racking, consistente em deformação na estrutura do casco causada pela ação estática (empilhamento) ou dinâmica da carga (ação da onda), e o sloshing, ou movimento de fluido no interior de tanques meio cheios, que pode entrar em ressonância com o movimento de rolamento do casco e causar inclinações laterais indesejáveis. 

A partir dessas informações, julgue o próximo item acerca de flexão pura em vigas, tensão de cisalhamento e deflexão de viga.  

Quando a embarcação navega em mar e recebe ondas cujas ortogonais às cristas estão alinhadas com o seu eixo longitudinal, a deflexão a meio navio será determinada por valor proporcional a d = (5qL⁴ )/(384EI), desde que haja uma crista à proa e outra crista à popa, e o casco fique apoiado majoritariamente sobre essas duas cristas, o carregamento da embarcação possa ser representado por carga (q) uniformemente distribuída ao longo do casco, o comprimento da onda seja de (L) metros e se iguale ao comprimento da embarcação, E seja o módulo de elasticidade e I seja o momento de inércia de uma seção caixão (ou retangular oca) de eixo vertical maior que o eixo horizontal, o momento de inércia da seção seja calculado por I = (bp³ – b_mp_m ³ )/12, em que (b) é a boca, (p) é o pontal, (b_m) é a boca moldada e (p_m) é o pontal moldado. Com essa abordagem, admite-se que o movimento predominante dessa embarcação seja o caturro. 

A partir dessas informações, julgue o próximo item acerca de flexão pura em vigas, tensão de cisalhamento e deflexão de viga.  

Quando a embarcação navega em mar e recebe ondas altas cujas ortogonais às cristas fazem ângulo com seu eixo longitudinal, o esforço cortante que se manifesta a 1/3 do comprimento do casco, a contar da proa, será determinado por valor proporcional a qL/3, desde que haja uma crista a 1/3 do comprimento da embarcação, próximo à proa, e outra crista à popa, ficando o casco apoiado majoritariamente sobre essas duas cristas, o carregamento da embarcação possa ser representado por carga (q) uniformemente distribuída ao longo do casco e o comprimento da onda seja de (2L/3) metros, com o terço frontal do casco funcionando como balanço, já que esse comprimento se projeta sobre a cava entre cristas a barlamar. Com essa abordagem, admite-se que os movimentos predominantes da embarcação sejam o caturro e o balanço, e que o casco, nessas condições, esteja submetido a forças cisalhantes que podem ser combatidas por anteparas e cavername. 

A partir dessas informações, julgue o próximo item acerca de flexão pura em vigas, tensão de cisalhamento e deflexão de viga.  

Quando a embarcação navega em mar e recebe ondas cujas ortogonais às cristas estão alinhadas com o seu eixo longitudinal, o momento fletor a meio navio será determinado por valor proporcional a qL² /8, desde que haja uma crista à proa e outra crista à popa e o casco fique apoiado majoritariamente sobre essas duas cristas, o carregamento da embarcação possa ser representado por carga (q) uniformemente distribuída ao longo do casco e o comprimento da onda seja de (L) metros e igual ao comprimento da embarcação. Com essa abordagem, admite-se que o movimento predominante dessa embarcação seja o caturro, e que o casco esteja submetido a flexão composta reta. 

Na construção da embarcação, a flutuabilidade depende da estanqueidade do casco, o qual é construído com vários formatos, a depender da carga a ser transportada. Em geral, o casco é constituído de fundo, que é a parte mais baixa, de costado, que é a parte lateral, e de encolamento, que faz a ligação entre o fundo e o costado. O casco completo tem, portanto, duas laterais e dois encolamentos. O pavimento que fecha a parte superior do casco é denominado de convés, o qual pode contribuir para o fechamento completo do casco, como nos navios petroleiros, ou pode ter aberturas para a admissão de carga, como nos navios graneleiros e porta-contenedores.

Julgue o item subsecutivo acerca da nomenclatura e da função dos elementos estruturais de uma embarcação.

O pontal é a dimensão vertical entre a face externa do fundo do casco e a face superior do convés, ao passo que a boca é a dimensão horizontal entre as faces externas das laterais do casco, cuja medida é importante na decisão sobre a passagem da embarcação em eclusa marítima ou canal marítimo navegável; já o comprimento entre perpendiculares é a distância horizontal, medida entre pontos, entre a proa e a popa, as quais entram em contato com a linha de flutuação. 

Na construção da embarcação, a flutuabilidade depende da estanqueidade do casco, o qual é construído com vários formatos, a depender da carga a ser transportada. Em geral, o casco é constituído de fundo, que é a parte mais baixa, de costado, que é a parte lateral, e de encolamento, que faz a ligação entre o fundo e o costado. O casco completo tem, portanto, duas laterais e dois encolamentos. O pavimento que fecha a parte superior do casco é denominado de convés, o qual pode contribuir para o fechamento completo do casco, como nos navios petroleiros, ou pode ter aberturas para a admissão de carga, como nos navios graneleiros e porta-contenedores.

Julgue o item subsecutivo acerca da nomenclatura e da função dos elementos estruturais de uma embarcação.

 A quilha é uma viga-mestra que percorre todo o comprimento do navio, e as longarinas são vigas horizontais que, no plano longitudinal da embarcação, unem entre si as cavernas, as quais designam as peças de reforço colocadas transversalmente que formam o arcabouço do navio e servem para dar apoio ao forro exterior. Na direção transversal do casco, posicionam-se os vaus, que são vigas horizontais que unem as cavernas entre si e dão suporte a pavimentos. Já as anteparas são paredes de chapa longitudinais ou transversais cuja função é delimitar espaços, fortalecer a estrutura ou garantir a estanqueidade de um compartimento.

Com base nessas informações, julgue o item seguinte, que tratam de isostática e diagrama de esforços em viga.

Pelo diagrama de momentos dessa viga, constata-se que, para o carregamento definido, não há momento superior a 1 Joule, em valor absoluto; nas seções onde estão as cristas, o convés e a faixa superior do casco estão tracionados; a meio navio, entre proa e popa, o fundo da embarcação e a faixa inferior do casco estão tracionados.

Com base nessas informações, julgue o item seguinte, que tratam de isostática e diagrama de esforços em viga.

O exame do diagrama de esforços cortantes dessa viga permite observar que, para o carregamento definido, o maior esforço cortante ocorre nas seções onde estão as cristas da onda e que não há esforço cortante, a meio navio, entre proa e popa. 

A atmosfera e as águas oceânicas interagem intensamente e dessa troca de energias entre fluidos resultam as ondas oscilatórias e as correntes marinhas, ao passo que as marés são geradas pela atração da Lua e do Sol sobre o planeta. Julgue o item que se segue acerca de teoria espectral e comportamento em mar irregular. 

A energia total acumulada na agitação verificada na área de geração é distribuída sobre uma gama de períodos das ondas sinusoidais que constituem a estrutura da agitação. O modelo que descreve matematicamente a distribuição proporcional aos quadrados das alturas das ondas presentes em função dos respectivos períodos (ou frequências) é denominado espectro do movimento ondulatório. 

As formulações teóricas usadas no projeto de quebra-mar precisam ser testadas, em modelo em escala reduzida, para confirmar a aplicabilidade dos conceitos propostos. Nesse contexto, em que a análise dimensional tem relevância no estabelecimento da semelhança entre o mundo real e o modelo reduzido, julgue o item subsequente.  

A pressão, quando representada em modelo, deve atender à seguinte equação dimensional: [P] = M x L^-1 x T^-1. 

As curvas hidrostáticas representam várias características da carena de uma embarcação em repouso, em águas em equilíbrio estático. Quando apresentadas em gráfico, as curvas têm no eixo das abscissas o deslocamento e no eixo das ordenadas o calado moldado. Julgue o próximo item acerca das características hidrostáticas da embarcação. 

A curva KM reflete a posição estável do metacentro que passa por pequena variação com o crescimento do deslocamento da embarcação (aumento da carga).

As curvas hidrostáticas representam várias características da carena de uma embarcação em repouso, em águas em equilíbrio estático. Quando apresentadas em gráfico, as curvas têm no eixo das abscissas o deslocamento e no eixo das ordenadas o calado moldado. Julgue o próximo item acerca das características hidrostáticas da embarcação. 

A curva KB aproxima-se de uma reta, com coeficiente angular positivo, e indica que a altura do centro de carena cresce com o aumento do deslocamento da embarcação (aumento da carga).

Com relação ao equilíbrio de corpos flutuantes, julgue o próximo item considerando-se flutuante prismático, de seção retangular, ancorado em águas marítimas em equilíbrio estático, sem carga estática pousada sobre o convés, construído para servir de terminal a operações de apoio marítimo.

Quando o centro de gravidade do flutuante ultrapassar o seu metacentro, o binário de restauração agirá para restabelecer o equilíbrio estático do flutuante.