Questões de Concurso Sobre mecânica dos sólidos em engenharia mecânica

Calcular aproximadamente a resistência à flexão por meio do ensaio de 3 pontos do corpo de prova mostrado na figura a seguir. Considere o corpo de prova de seção transversal quadrada com 4,0 cm de lado, L= 10,0 cm e F=40,0 kN.

OBS: A força F está sendo aplicada no meio do corpo de prova.

Assinale a alternativa correta:

Um ensaio de tração foi executado em um corpo de prova com um diâmetro original de 10 mm e um comprimento nominal de 50 mm. Os resultados do ensaio até a ruptura estão listados na tabela abaixo. Considere π = 3,14. Com relação aos dados do ensaio, pode-se afirmar que:

Carga (kN)	Alongamento (mm)
0,0	0,0
50,0	0,1
50,0	0,2
50,0	0,3
70,0	0,5
90,0	1,0
100,0	5,0
80,0	10,0

I. O valor do módulo de elasticidade desse material é de ~ 319 GPa.

II. Este material apresenta um limite de escoamento definido com a tensão de escoamento no valor de ~ 637 MPa.

III. A tensão máxima que esse material suporta é de ~ 892 MPa.

IV. A tensão de ruptura desse material é de ~ 1019 MPa. V. O módulo de resiliência desse material é de ~ 637 kJ.m^-3.

São CORRETAS apenas as afirmativas:

Os gráficos de tensão-deformação são fundamentais para os engenheiros e tecnólogos selecionarem os materiais que irão utilizar. De acordo com o gráfico mostrado a seguir, escolha a resposta correta entre as afirmativas.

I. Os materiais apresentam o mesmo módulo de elasticidade para todas as curvas ensaiadas no gráfico.

II. O material com 1,05% C não apresenta tensão de escoamento definida.

III. A tensão máxima do material com 0,35% C está em torno de 320 MPa.

IV. A resiliência do material com 0,05% C é maior que a resiliência do material com 1,05% C.

V. O material com 1,05% C é mais dúctil que o material com 0,50% C.

São CORRETAS apenas as afirmativas:

O eixo de entrada da transmissão por engrenagens da figura abaixo gira a 1800 rpm e a rotação do eixo de saída é 150 rpm. Todas as engrenagens desta transmissão têm módulo igual a 4 mm.

Dados das engrenagens
Engrenagem	Número de dentes
1	22
2	44
3	18
4	54
5	18

O número de dentes e o diâmetro primitivo da engrenagem número 6 são, respectivamente,

Uma transmissão por correia em “V” é utilizada para acionar um sistema de ventilação, a partir de um motor elétrico de 3 kW e rotação constante de 1720 rpm. A polia motora tem diâmetro 100 mm, enquanto que o diâmetro da polia movida é 200 mm. O rendimento desta transmissão é 90%.

O torque e a rotação no eixo de saída desta transmissão são, respectivamente,

Um rolamento fixo de uma carreira de esferas está sujeito às forças radial igual a 500 N e axial igual a 200 N.

Fa/C0	e	Fa/Fr≤ e		Fa/Fr > e
		x	y	x	y
0.025	0,22	1	0	0,56	2,0
0.04	0,24	1	0	0,56	1,8
0.07	0,27	1	0	0,56	1,6
0.13	0,31	1	0	0,56	1,4
0.25	0,37	1	0	0,56	1,2
0.50	0,44	1	0	0,56	1,0

Informações adicionais do catálogo de rolamentos:

Capacidade de carga estática: C₀ = 2850 N

Capacidade de carga dinâmica: C = 5590 N

P = xF_r + yF_a sendo F_r a força radial e F_a a força axial

A carga equivalente no rolamento é, em N,

A plataforma da figura abaixo está sendo levantada pelo sistema de roldanas. Os tambores, de diâmetro 200 mm, giram com rotação constante de 60 rpm, como indicado.

A velocidade com que a plataforma sobe é, em mm/s,

Uma chaveta é empregada para conectar uma engrenagem a um eixo, de diâmetro 32 mm. As dimensões da chaveta são: largura 10 mm, altura 8 mm e comprimento 50 mm. O eixo e a chaveta são do mesmo material, cujas tensões admissíveis, tanto ao cisalhamento quanto ao esmagamento, valem 200 MPa.

Para estas condições, o máximo torque que pode ser transmitido por esta engrenagem é, em Nm,

A figura abaixo mostra o croqui de um mecanismo biela-manivela. O ângulo entre a manivela OB e o eixo x é θ. A manivela gira no sentido anti-horário com velocidade angular ω constante. Sabe-se que no instante mostrado na figura o ângulo entre a biela AB e a manivela é 90°.

Dados: = r;

Nestas condições, a velocidade do cursor A é

Uma placa quadrada homogênea de massa m, baricentro G e lado de comprimento L, é suspensa pelo ponto O, como ilustrado na figura abaixo.

Sabe-se que o momento de inércia da placa com relação ao seu baricentro é . Nestas condições, o período T das pequenas oscilações é

Considere a barra escalonada conforme figura abaixo.

Sabe-se que a barra (1) tem diâmetro D e comprimento ₁, e a barra (2) tem diâmetro d e comprimento ₂. O módulo de elasticidade do material é E e o coeficiente de Poisson é ν. Sabendo-se que D = 2d e que ₁ = 4₂, o deslocamento horizontal do ponto C e a variação de diâmetro do trecho AB são, respectivamente,

Considere a seguinte viga com as solicitações P e N conforme figura abaixo. A secção do perfil é triangular e à direita. O eixo y representa o plano onde atuam as solicitações P e N. Os eixos I e II representam, respectivamente, os eixos principais centrais de inércia da secção considerada.

A partir destas considerações, pode-se afirmar que a posição da Linha Neutra para esta situação é:

Em se tratando do projeto de cames, Norton (2010) enfatiza o problema do vértice devido ao adelgaçamento. Assim, analise a proposta de projeto e responda a alternativa CORRETA para essa questão.

Projeto de um came de disco com seguidor radial de rolete, atendendo ao MHS, considerando:

L = 34 mm; R₀ = 44 mm (R_m = 30 mm e R_r = 14 mm); a relação ρ_min/R₀= 1,16 para o MHS.

Na obra de Norton (2010), é apresentada a orientação para o projeto de transmissões composta com uso de engrenagens. Desta maneira, para projetar uma transmissão composta por engrenagens, espera-se obter a relação de transmissão 95:1. Assim, segundo as normas orientadoras para projeto de transmissões compostas, escolha corretamente as menores engrenagens para serem utilizadas no projeto que forneça essa relação, marcando a alternativa que apresenta a resposta CORRETA:

Conforme apresentado na obra de Norton (2010), o mecanismo de quatro barras apresentado pode ser analisado para verificar seu atendimento a condição de Grashof. Considerando os comprimentos das barras da figura (1 = 350 mm; 2 = 150 mm; 3 = 450 mm; e 4 = 300 mm), é CORRETO afirmar que:

(imagem extraída de Norton, 2010)

Segundo Norton (2010), para se determinar o Grau de Liberdade (DOF) de qualquer mecanismo, deve-se considerar o número de elos e juntas bem como as interações entre eles. Assim, assinale a alternativa que responde CORRETAMENTE a questão: quantos graus de liberdade apresenta o mecanismo da figura?

(imagem extraída de Norton, 2010)

No estudo de vibrações mecânicas, é muito importante compreender os conceitos de frequência natural e fator de amortecimento. Assim, com relação a esses dois temas, assinale a alternativa INCORRETA:

No estudo de vibrações mecânicas, elementos de rigidez e elementos de dissipação são usualmente empregados para a definição dos conceitos e estudo de caso. Assim, com relação a esses elementos, analise as afirmações abaixo:

I. Na aplicação de duas molas em paralelo, a força em cada mola é a mesma e o deslocamento total é

II. Elementos de amortecimento não têm inércia nem meios para armazenar ou liberar a energia potencial.

III. O amortecimento estrutural ou histerético descreve as perdas de energia no material causadas pelo atrito interno.

IV. Amortecedor é um exemplo de elemento de rigidez, pois à medida que é deformado (aplicação de carga), o elemento armazena energia de forma gradativa e esta é liberada à medida que a forma do amortecedor é restaurada.

Assinale a alternativa em que todas (a)s afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):

Um portão de garagem manual possui um mecanismo de contrapeso, conforme apresentado na figura a seguir, para auxiliar na sua abertura. Sabendo-se que o contrapeso possui massa (A) de 130 kg e que o portão possui massa (B) de 40 kg, assinale a alternativa que apresenta o valor da velocidade escalar do portão em 2 segundos após a liberação da sua trava, sendo o mesmo solto do repouso.

Para tanto, considere:

O atrito e as massas das polias e do cabo deverão ser desprezadas; Medidas as posições de A e B a partir de um ponto fixo, tem-se: 2SA + SB = l, sendo l o comprimento do cabo; Aceleração da gravidade: g=9,81 m/s².

(imagem adaptada de Norton, 2010)

Hibbeler (2011) faz um estudo sobre o movimento curvilíneo geral e apresenta os elementos e equações que o representam. Abaixo são apresentadas 04 (quatro) afirmações sobre o movimento curvilíneo geral:

I. Em geral, o vetor aceleração não é tangente à trajetória, mas é tangente à hodógrafa.

II. Se o movimento é descrito utilizando-se coordenadas retangulares, então as componentes ao longo de cada um dos eixos variam a direção, mantendo constantes suas intensidades de sentidos.

III. Para obter a aceleração instantânea, faz-se Δt → 0, assim, no limite, Δs se aproximará da tangente à hodógrafa, e então a = ()

IV. O movimento curvilíneo pode causar variações tanto na intensidade quanto na direção dos vetores posição, velocidade e aceleração.

Assinale a alternativa em que todas (a)s afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):