Questões de Concurso Sobre mecânica dos sólidos em engenharia mecânica

Um eixo árvore rígido, de aço, com seção transversal constante e diâmetro igual a 80 mm, transmite uma potência de 45 kW a uma frequência de 30 Hz. Nessas condições, e considerando π = 3,14, o torque no eixo, a velocidade angular e a rotação serão, respectivamente:

Considere os seguintes esforços:

1. flexão.

2. torção.

3. tração.

Uma determinada máquina apresenta um eixo de transmissão que se encontra apoiado em dois mancais. O eixo recebe um movimento de rotação através de uma engrenagem cilíndrica de dentes retos, transmitindo esse movimento através de outra engrenagem cilíndrica de dentes retos. Com relação a esse eixo, assinale a alternativa correta.

Uma chapa circular metálica furada tem raio externo de 250 mm e o furo apresenta raio de 125 mm, de acordo com a figura ao lado. A densidade da chapa é de 8000 kg/m³ e sua espessura é 10 mm. O centro de massa está localizado no centro geométrico da chapa. O momento de inércia de um disco em relação a um eixo perpendicular ao plano do disco e que passa pelo centro de massa é dado por I = ½ mr², em que:  I = momento de inércia
M = massa R = raio
Com base nos dados apresentados, o resultado que melhor representa o momento de inércia da chapa em relação ao pino O vale, em kg.m² : 

Sobre os fenômenos de fratura, fadiga e fluência, é correto afirmar:

Uma ferramenta de corte é afiada por uma máquina que tem um rebolo de raio R = 200 mm girando a uma velocidade de 2,5 rev/s. A força com que a ferramenta é mantida contra o rebolo é igual a 180 N e o coeficiente de atrito entre rebolo e ferramenta vale 0,3. O esquema representativo é mostrado ao lado. Considerando π = 3,14, assinale a alternativa que apresenta a potência desenvolvida (em Watts) por essa máquina de afiar.

A figura abaixo mostra um sistema de suspensão de um veículo, o qual possui um peso P = 14 kN que se distribui uniformemente nas quatro rodas. Sendo a constante de rigidez da mola K = 43 kN/m e considerando que as barras têm o comportamento de um corpo rígido sem qualquer interferência inercial, a frequência natural (rd/s) para o sistema da figura, cujas dimensões estão em metro (g=9,81 m/s²), é

Uma máquina com o peso de 3.500 N está assentada sobre uma fundação elástica que apresenta uma deflexão estática de 55 mm. Quando a máquina entrou em operação, foi feita uma medição que registrou uma amplitude de 12 mm, causada por uma condição de ressonância provocada pela oscilação harmônica da base com uma amplitude de 2 mm. A constante de amortecimento (N.s/m) da fundação (g = 9,81 m/s²) é

Na figura abaixo, é mostrado um suporte de material metálico cuja seção transversal é de 12 mm x 20 mm, é de utilização convencional para estabelecer a conexão entre dois cabos. Considerando que a carga que atua nas extremidades do suporte, proveniente dos cabos que estão conectados, é F = 2,5 kN, a tensão normal (MPa) máxima no suporte é

Para o eixo mostrado na figura abaixo, levando em conta a teoria da tensão cisalhante máxima, por meio da qual se estabelece que o raio do eixo é dado por , em que M é o momento fletor e T, o torque, e considerando os raios médios das polias r_B = 0,04 m e r_D = 0,06 m, o menor diâmetro (mm) do eixo mostrado na figura, se o material apresenta uma tensão de cisalhamento admissível de 60 Mpa, é

A empilhadeira mostrada na figura pesa 15 kN e transporta um contêiner de carga. Ela possui duas rodas dianteiras e duas rodas traseiras. O valor da carga em N que pode ser transportada antes que a empilhadeira comece a pender para frente sobre as rodas dianteiras é

O sistema apresentado na figura é constituído por cabos e polias móveis. Considerando desprezíveis os pesos das polias e sendo a carga suspensa de 1500 N, qual o valor da força F (N) no extremo do cabo, é

Um corpo de prova, constituído de um material metálico, com seção transversal quadrada de lado 11 mm, foi submetido a um ensaio de tração no qual atingiu um limite elástico de 690 MPa, tendo sido registrada a deformação específica nesse ponto de 0,006. Os valores do módulo de elasticidade do material (GPa) e da carga normal (kN) responsável pela deformação no limite elástico são, respectivamente,

Em relação à fambagem de colunas, analise as afirmativas.

I. Uma coluna acoplada por pinos sofrerá flambagem em torno do eixo principal da seção transversal que tenha o maior momento de inércia.

II. Índice de esbeltez é definido com L/r, onde L é o comprimento da coluna, sem apoio, cujas extremidades estejam presas por pinos e r é o menor raio de giração da coluna.

III. A coluna com a extremidade presa por um pino e a outra engastada tem um ponto de inflexão a aproximadamente 0,7*L de sua extremidade presa por pino, de modo que o comprimento efetivo vale 0,7*L, onde L é o comprimento da viga.

Assinale a alternativa correta

Seja r o raio interno de um vaso de pressão cilíndrico, t a espessura da parede e p a pressão interna desenvolvida pelo fluido desse vaso de pressão. Considerando r/t ≥ 10, a tensão circunferencial é . Assinale a alternativa que indica qual tensão longitudinal σ₂.

Após a leitura do enunciado apresentado a seguir, identifique a afirmação correta:
Tensão obtida pela razão entre a carga máxima aplicada e a área inicial da seção transversal do corpo-de-prova padrão, no ensaio de tração, é conhecida como:

A figura a seguir representa uma viga de perfil I engastada em uma de suas extremidades e submetida a carregamento vertical F, concentrado na sua extremidade livre.

Nesta estrutura, verificam-se:

Uma viga de aço-carbono (módulo de elasticidade igual a 200GPa) possui seção transversal quadrada de lado 100mm e comprimento igual a 2,0m. Essa viga tem uma das extremidades engastada e a outra livre, além de estar submetida a uma carga uniformemente distribuída.

Sabendo-se que o máximo deslocamento admissível nessa viga vale 24,0mm, a máxima carga distribuída que pode ser imposta a essa viga, desprezando seu peso próprio, vale:

A figura a seguir apresenta uma barra de aço-carbono engastada em uma extremidade (A) e livre na outra. Essa barra possui seção transversal circular com diâmetro de 40mm.

(dimensões em milímetros)

Admitindo-se que π² = 10, a máxima tensão cisalhante no ponto A vale, aproximadamente:

No projeto de uma coluna de aço-carbono sob carga axial compressiva e centrada, um engenheiro considera uma seção transversal quadrada e apoios birotulados. Nessa condição, o engenheiro percebe que a carga imposta é duas vezes superior à carga admissível para flambagem ELÁSTICA.

Para solucionar esse problema, a modificação no projeto original que implica uma resistência mais próxima da carga crítica admissível é:

Encontre as equações dos deslocamentos angulares e lineares no trecho “B” 3 ≤ x ≤ 6 do carregamento na viga, adotando as constantes de integração na seguinte ordem: C₁ para o deslocamento angular no trecho “B”, C₂ para o deslocamento linear no trecho “B”. Nota: θ = deslocamento angular = rotação na viga provocada pelo carregamento. y = deslocamento linear = flecha na viga provocada pelo carregamento. Considere que as respostas devem ser dadas em função das constantes que não precisam ser calculadas.

(Considere: E = Módulo de elasticidade longitudinal do aço ASTM A-36.

E = 210 GPa ou 21 x 10⁹ :Kgf/m² .

I = 2,25 x 10^{– 4} m⁴ .)

Assinale a alternativa com as respostas corretas a seguir para “θ” em radianos e “y” em metros considerando a homogeinização das unidades para o produto “EI”: