Questões de Concurso Sobre mecânica dos sólidos em engenharia mecânica

O cálculo da transmissibilidade vibratória é utilizado para se projetar isoladores de vibração, quando se deseja reduzir a energia vibratória transmitida para a fundação ou da fundação para a máquina. Neste sentido, utiliza-se a equação ܶ em que ܶT_r é a transmissibilidade relativa, ε é o fator de amortecimento do sistema e r a razão de frequências dada por em que ω é a frequência de operação e ω_n a frequência natural. A deflexão estática que deve ter um isolador com amortecimento desprezível de modo a isolar 87,5% da vibração proveniente de um motor de indução elétrico que gira a 900 rpm é

Adotar (π = 3) e (g = 9,81 m/s²).

Deseja-se projetar um absorvedor dinâmico de vibração de tal forma que, quando em funcionamento, sua amplitude atinja, no máximo, 1,0 cm. Este absorvedor deve reduzir a alta amplitude de vibração de um sistema rotativo de 100 kg, que opera com velocidade de 200 rpm gerando uma força de desbalanceamento de 100 N. Neste sentido, a massa e a rigidez equivalentes do absorvedor são, respectivamente,

Adotar ( π = 3).

O método do decremento logarítmico é utilizado para estimar o amortecimento de um sistema. Na figura abaixo, observa-se a resposta da vibração livre amortecida de uma suspensão automotiva, cujo logaritmo neperiano da razão entre o pico da resposta do primeiro ciclo e o pico da resposta do terceiro ciclo é aproximadamente 1,25 e o tempo decorrido para completar o primeiro ciclo é de aproximadamente 1,26 s, que se repete nos demais ciclos. Neste sentido, os valores aproximados do fator de amortecimento e da frequência natural amortecida da suspensão são, respectivamente,

Adotar π=3,14.

Um cabo de aço de 2 mm de diâmetro, que tem limite de escoamento de 210 MPa e módulo de elasticidade de 210 GPa, é utilizado para sustentar um bloco cujo peso é de 600 N. Nesta condição, pergunta-se a um engenheiro mecânico se ocorrerá deformação plástica no cabo de aço e qual o alongamento percentual aproximado do cabo de aço com o bloco suspenso. A resposta correta do engenheiro mecânico é:

Adotar (π = 3).

O ensaio em cujo procedimento utiliza-se um penetrador padronizado no formato de uma pirâmide de diamante de base quadrada e com um ângulo de 136° entre faces opostas, aplicável a materiais metálicos com quaisquer durezas, especialmente materiais muito duros, ou corpos de prova muito finos, pequenos e irregulares, é denominado ensaio de

Quanto à teoria de falhas em materiais, considere as afirmativas seguintes.

I A Teoria da tensão de cisalhamento máxima é utilizada para prever a tensão de falha de um material dúctil submetido a qualquer tipo de carga.

II A Teoria da tensão de cisalhamento máxima diz que o escoamento do material começa quando a tensão de cisalhamento máxima absoluta atinge o valor da tensão de cisalhamento que provoca escoamento do material quando ele está submetido a somente tensão axial.

III A teoria da tensão normal máxima estabelece que um material dúctil falha quando a tensão principal máxima atinge um valor-limite igual ao limite de resistência que o material suporta quando submetido a tração simples.

IV A Teoria da energia de distorção máxima está fundamentada no fato de que ocorre escoamento em um material dúctil quando a energia de distorção por unidade de volume do material é igual ou maior que a energia de distorção por unidade de volume do mesmo material quando ele é submetido a escoamento em um teste de tração simples.

Estão corretas

Para o sistema mostrado na figura abaixo, a barra rígida AB deve ser suportada por uma haste de alumínio AC e por um bloco de aço. Utilizando um fator de segurança igual a 2 e considerando a parte crítica do sistema a haste de alumínio, cuja tensão de ruptura é de 70 Mpa, o menor diâmetro que a haste de alumínio deve ter para que a máxima carga P de 16,8 kN possa ser aplicada à barra é

Adotar (π = 3).

Quando um metal é submetido a tensões ou deformações cíclicas, há uma quebra de sua estrutura, o que leva o metal à ruptura. Este comportamento chama-se

Em se tratando de projeto de eixos uniformes com seções transversais circulares usados para transmitir potência, é correto afirmar que, ao utilizar a teoria da tensão cisalhante máxima para o cálculo do menor diâmetro admissível do eixo,

Duas chapas de 8 polegadas de largura e 0,5 polegada de espessura são soldadas em junta de topo, conforme mostra a figura a seguir. A Sociedade Americana de Soldagem fixa a tensão admissível em, aproximadamente, 91 Mpa (Mega Pascal) para a resistência à tração na junta soldada.


O valor admissível de P, considerando a seção resistente da solda igual à seção transversal das chapas, é

Uma barra de 3 metros de comprimento tem secção transversal retangular de 3 x 1 centímetros. O valor do alongamento produzido por uma força axial de 60 Newton, sabendo-se que E = 200 Gpa, é

Considere uma viga horizontal, uniforme, com comprimento de 7 m, peso próprio igual a 1000 N e espessura desprezível. Se a viga encontra-se engastada, e a 3 m do engaste age uma força vertical para baixo de 1500 N, então a reação de momento no engaste vale (em kN.m)

Um gerador de energia elétrica tem massa 50 kg e fornece uma tensão alternada de 127 V na velocidade de rotação de 200 rpm. Se o gerador for montado sobre uma fundação elástica de rigidez equivalente de 5000 N/m e amortecimento desprezível, o isolamento percentual da vibração nestas condições será

Adotar (π = 3).

Um motor elétrico tem massa 200 kg, está fixado em uma base elástica com quatro molas de 5000 N/m e vibra em ressonância na velocidade de operação. O projeto de um absorvedor dinâmico de vibração (ADV) para reduzir a amplitude vibratória do motor na condição especificada fornece uma massa e rigidez equivalentes de

Adotar a relação entre a massa equivalente do ADV e a massa do motor igual a 0,2.

Em relação ao balanceamento e desbalanceamento de rotores, considere as afirmativas seguintes.

I O desbalanceamento ocorre devido à distribuição assimétrica de massa em torno do eixo de rotação, sendo classificado como estático, dinâmico ou combinado.

II O rotor é considerado flexível quando apresenta deformação que não pode ser desprezada, o que ocorre quando ele opera a uma velocidade de rotação maior ou igual a 70% da primeira velocidade crítica (frequência de ressonância) e, neste caso, necessita de N+2 planos de correção, sendo N o número de velocidades críticas acima do qual o rotor opera.

III O balanceamento estático é realizado em rotores com rotação de até 1000 rpm, cuja configuração do rotor é (L/D > 0,5).

IV A medição da vibração é realizada por sensores de proximidades posicionados ao longo do comprimento do eixo.

Estão corretas

Ao analisar uma curva tensão-deformação, é importante atentar para determinados conceitos, Quanto a esses conceitos, considere os itens seguintes.

I Limite de elasticidade (LE): tensão máxima em que a deformação ainda é reversível (elástica).

II Módulo de resiliência: máxima energia de deformação que um material pode absorver por unidade de volume de material sem ocorrer deformação plástica (inclui todo o regime elástico, e apenas ele). É proporcional à área do gráfico na porção elástica da curva: (LE x deformação) /2.

III Tensão máxima: máxima tensão calculada (força sobre área da seção transversal inicial), suportada pelo material antes da fratura.

IV A tensão de escoamento é sempre maior do que a tensão de ruptura para materiais frágeis.

Estão corretos

Em uma embarcação, um eixo maciço de 30 mm de diâmetro é usado para transmitir 60,75 kW de potência. A velocidade de rotação do eixo, para que a tensão de cisalhamento não exceda 100 Mpa, é

Adotar (π = 3).

Uma estrutura metálica de aço precisa ser projetada para suportar uma central de ar-condicionado. Uma das vigas está engastada na parede em uma extremidade e a outra extremidade em balanço. O peso do equipamento sobre essa viga é de 1000 N/m distribuídos uniformemente ao longo da viga de 3 metros de comprimento. Considerando que o momento de inércia da viga é de 30 cm⁴ e o módulo de elasticidade do aço é 200 GPa, e desprezando o peso da viga, assinale a alternativa correta.

Em relação à ciência dos materiais, assinale a alternativa correta.

Três barras de um mesmo aço estão conectadas por um elemento rígido como mostrado na figura. Se a carga aplicada ao elemento for de 15 kN e as áreas das barras AB, CD e EF forem de 25 mm² , determine a força em C.