Questões de Concurso Sobre mecânica dos sólidos em engenharia mecânica

Considere o chassi de um veículo que sofre uma colisão em alta velocidade. Para o tratamento desse problema através de um modelo matemático, devem ser feitas hipóteses que caracterizem de forma adequada o carregamento sobre a estrutura e o comportamento de seu material nessas condições. Das hipóteses a seguir, a mais plausível para o tratamento desse problema é a que representa a estrutura submetida a um carregamento

Uma estrutura é composta por uma barra central de seção retangular e por duas barras laterais engastadas de seção quadrada. Todas as barras têm espessura igual a 0,010 m. A barra central é submetida à força F, de 2.000 N, e é colada às barras laterais, conforme mostra a figura acima. A resistência ao cisalhamento da cola é de 10 MPa. Para um fator de segurança de 2, a temperatura ambiente, o comprimento L, em m, para que as interfaces coladas resistam ao esforço de cisalhamento é

O problema básico da teoria da elasticidade é a determinação do estado de tensões atuantes em um corpo sujeito à ação de forças externas e/ou internas. Em um problema bidimensional (plano xy), além das equações de equilíbrio e das relações constitutivas do material, é necessário, também, atender às equações de compatibilidade de deformações, as quais estabelecem uma relação matemática entre as

Em projetos de equipamentos mecânicos, o engenheiro se depara com a necessidade de selecionar materiais que apresentem características adequadas às aplicações que esses equipamentos terão. Assim, é muito importante que se conheça, além dos aços-carbono, as principais características de materiais como os aços-liga, aços inoxidáveis, metais não-ferrosos, polímeros e outros. Em relação a esses materiais, considere as afirmativas abaixo:
1. O aço inoxidável AISI 304 é um aço inoxidável austenítico e, por consequência, é não-magnético, muito dútil e apresenta excelente soldabilidade.
2. A liga constituída por cobre e estanho forma bronze ou latão, dependendo das proporções de cada um dos componentes dessa liga.
3. A densidade do alumínio é aproximadamente um terço da densidade do aço. Existem ligas de alumínio que alcançam limites de resistência semelhantes aos dos aços de baixo teor de carbono, e assim podem substituí- los onde sejam desejáveis estruturas mecânicas de peso reduzido, porém tão resistentes quanto as de aço.
4. Nos aços-liga, o tungstênio é utilizado como um importante elemento para elevar a capacidade de corte e a dureza dos aços.
Assinale a alternativa correta.

Pede-se determinar, no ponto B, a reação vertical, a tensão de cisalhamento da seção transversal e na direção vertical, e o momento fletor para a viga ilustrada abaixo. O módulo de Elasticidade é 210 GPa e a seção transversal é quadrada com largura igual a 0,2m e altura igual a 0,5m.

Uma roseta uniaxial é colocada no meio e na face mais inferior de uma viga bi-apoiada homogênea, uniforme e de comportamento isotrópico, com largura de 10 mm, 2 mm de altura, e comprimento de 21 cm. Aplica-se, a 1/3 do comprimento total na extremidade à esquerda, uma carga de 10 N, e se tem para deformação medida na roseta 200µ.

Determine o deslocamento vertical na roseta, em mm, sabendo-se que a aceleração da gravidade é de 10 m.s^-2 e que o material da viga possui o módulo de elasticidade 70 GPa, o coeficiente de Poisson de 0,28 e massa específica 2.700 kg/m³ .

Em um tubo aberto confeccionado em aço, de diâmetros interno de 20 cm e externo de 24 cm, com pressões de trabalho interna e externa de 100 MPa e 50 MPa, atuantes na parede do tubo, respectivamente, estão em regime permanente. As propriedades mecânicas do material do tubo são: o módulo de elasticidade 200 GPa, o coeficiente de Poisson 0,3, tensão de escoamento 200 MPa e tensão de ruptura 400 MPa.

As tensões radial e circunferencial, em MPa, na metade da espessura, são, aproximadamente, dadas por:

Placas de alumínio de 3mm de espessura servem para formar um cilindro de diâmetro interno de 30cm, que são soldadas helicoidalmente a 15º em relação ao eixo longitudinal. O cilindro oco suporta torques por intermédio das placas de extremidades rígidas.

Pede-se determinar o torque máximo admissível se a resistência à tração admissível da solda é de 150 MPa e o material não escoa por flambagem.

Pede-se determinar a máxima tensão de um tubo longo fechado de aço SAE 1020 com diâmetro interno de 40 cm e espessura 10mm para resistir à pressão de trabalho 2,0 MPa de um determinado fluido escoando em seu interior, em estado permanente.

Este tubo não sofre deformações permanentes, considera-se uma pressão externa atmosférica e se utiliza um fator de segurança de 2,0.

As propriedades mecânicas do material do tubo são: o módulo de elasticidade 200 GPa, o coeficiente de Poisson 0,3, tensão de escoamento 200 MPa e tensão de ruptura 400 MPa.