Questões de Concurso Sobre mecânica dos sólidos em engenharia mecânica

Um veículo trafega por uma via plana com velocidade constante de 72 km/h. Em certo momento, o motorista acionou os freios desse veículo com o travamento de rotação imediato de todas as rodas.

Dados:
• coeficiente de atrito cinético: 0,7;
• coeficiente de atrito estático: 0,9;
• aceleração da gravidade: 10 m/s²;
• desconsiderar a resistência ao rolamento;
• desconsiderar o arraste aerodinâmico.

Qual a extensão da marca de frenagem na pista de qualquer um dos pneus? 

Um guindaste efetua o içamento de carga por meio de cabos de aço. Foi registrada a ocorrência de queda acidental de carga durante a pausa da movimentação. Na análise do acidente, foi constatado que apenas o eixo do carretel do cabo de aço foi rompido. Além disso, foi constatado que esse eixo na região da ruptura não é submetido a qualquer momento fletor ou força cortante.

Dados:
• Tensão admissível do material do eixo: 210 MPa;
• diâmetro do eixo, d: 40 mm;
• tensão de cisalhamento atuante é dada pela equação: 16.T/(π.d³), onde T é o momento torçor;
• admitir valor de π igual a 22/7.

Assinale o torque máximo que poderia ser submetido esse eixo, considerando que o fator de segurança de projeto é igual a 2 e o fator de concentração de tensão pode ser considerado igual a 1.

Uma viga bi-apoiada é apresentada na figura abaixo. É visto que a viga é submetida a uma força descendente de 2400,0 kN e um momento fletor sentido horário de 3000,0 kN.m, nos pontos indicados pelas cotas, em metros, da figura.



Assinale a alternativa que apresenta o diagrama de momento fletor desta viga. É importante destacar que os valores dos esforços indicados nas alternativas estão em kN.m.

No diagrama Fe-C da Figura 7 abaixo, determine quais são os pontos I e II.

A respeito do sistema de detecção e alarme de incêndio, assinale a opção correta.

Precisa-se obter uma série temporal de imagens de satélite com 10 metros de resolução espacial e periodicidade de 10 dias. Essas especificações são atendidas pelo satélite 

Um experimento de laboratório tem o objetivo de determinar a rigidez elástica de uma mola utilizando a medida da frequência natural do sistema mostrado na Figura.

Foi utilizado no sistema uma barra rígida, cujo momento de inércia em relação ao mancal vale 1,0 kg.m² .

Se a frequência natural medida foi de 60 rad/s, o valor da rigidez k, em N/m, é de 

O processo de fabricação por conformação mecânica é um conjunto de processos de manufatura que usa a deformação plástica para mudar a forma do metal. A deformação ocorre quando a tensão ultrapassa o limite de escoamento do metal. As tensões podem ser de tração, compressão, dobramento ou cisalhamento. Diferente da deformação elástica, que desaparece quando se retira a tensão que a deforma, a deformação plástica é permanente.

Em um processo de dobramento de chapa, a linha neutra se desloca do centro para 0,4 t, onde t é a espessura da chapa, na área de dobra.

Nesse contexto, considere a Figura abaixo, que representa um processo de dobramento de chapa.

Qual deve ser o comprimento da chapa, em milímetro, para que, após dobrada como mostrado na Figura, ela fique com as dimensões indicadas?

O andaime ilustrado pesa 2000 N. Os dois guinchos suportam a mesma carga. A tração no cabo do guincho é igual a:

Analise o esquema da Figura 6: 

Assinale a alternativa que mostra a solda executada de acordo com o indicado na figura.

Uma barra de aço sofre carregamento cíclico tal que σ _máx = 410 MPa e σ _min = -150 MPa. Para um material com S_ut = 560 MPa, S_y = 455 MPa, um limite de endurança completamente corrigido de S_e = 280 MPa e f = 0,9, calcule os componentes da tensão de amplitude (σ_a) e tensão média (σ_m) e assinale a alternativa correta.

O gráfico da Figura 3 a seguir apresenta famílias de curvas S-N para diversas probabilidades de ruptura:


Para uma tensão máxima de 274 MPa, 50 % dos corpos de prova se romperiam com um número de ciclos superior a: 

"Em um movimento harmônico representado pela equação x = 2 sen (44t), a frequência do movimento harmônico é:"

A velocidade angular da equação apresentada anteriormente é:

O módulo de cisalhamento (G) é uma relação entre o módulo de elasticidade (E) e o coeficiente de Poisson (ν). Calcule G se E = 10 GPa e v = 0,3. 

Uma barra de seção transversal quadrada (40 mm x 40 mm) está engastada de um dos extremos. Supondo que seja aplicada uma força axial de 1.000 N ao longo do eixo do centroide da área da seção transversal da barra. Determine a tensão normal média e a tensão de cisalhamento média que atuam sobre o material em um plano de seção transversal:

A figura a seguir ilustra um sistema amortecido com um grau de liberdade.


Nesse sistema, a rigidez k vale 18 N/m, a massa m é de 2 kg e o amortecimento c vale 4 Ns/m. Assim, a frequência angular natural de vibração desse sistema é de

Com relação as técnicas para modificar a resistência em metais, analise as afirmativas a seguir.

I. A formação de ligas metálicas com átomos de impurezas que se colocam ou como uma solução sólida substitucional ou como uma solução sólida intersticial aumenta a resistência e endurece os metais.

II. Quando submetido a uma deformação plástica, um metal dúctil se torna menos duro e resistente.

III. A tensão de escoamento de um metal policristalino varia inversamente com o diâmetro médio do grão.

Está correto o que se afirma em

Um eixo de aço carbono, com módulo de elasticidade transversal igual a 80 GPa, possui diâmetro de 20 mm e comprimento de 2,0 m. Sabendo que a máxima tensão cisalhante admissível nesse eixo vale 200 MPa, o maior ângulo de torção admitido por esse eixo é

A figura a seguir apresenta uma viga biapoiada (apoios do primeiro e do segundo gênero) com seção transversal quadrada de lado 15 cm.

Nessa viga, a máxima tensão normal de flexão admissível vale 400 MPa. Assim, a máxima carga distribuída q aplicável nessa estrutura é de

A figura a seguir apresenta uma barra de aço carbono, com módulo de elasticidade igual a 200 GPa, cujas extremidades estão engastadas.

Nessa barra, a tensão normal limite na seção transversal indicada é de 50 MPa quando a barra é submetida a uma variação uniforme de temperatura. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear do material vale 10^-5 ºC^-1 , a variação de temperatura imposta à barra para que a tensão normal limite seja atingida é de