Questões de Concurso Sobre modelagem estática e dinâmica em engenharia mecânica

O sistema da figura é composto por uma barra em forma de “T”, de massa m e momento de inércia Jo (em relação ao ponto O), uma mola de rigidez k (articulada ao ponto A) e um amortecedor linear de constante de amortecimento c (articulado ao ponto D). Na posição mostrada na figura, o sistema está em equilíbrio estável, com OD na posição horizontal e AB na vertical. As dimensões dos segmentos das barras são 



A frequência natural não amortecida (em Hertz) do sistema para pequenas oscilações em torno dessa posição de equilíbrio estável é:

No mecanismo da figura abaixo, a barra AO gira no sentido horário em torno do pino O, com velocidade angular ω constante. Essa barra AO tem uma de suas extremidades articulada à barra AB pelo ponto A. A barra AB está articulada ao centro do disco (de raio R) pelo ponto B. O disco rola sem escorregar sobre o plano horizontal. O ponto C é o Centro Instantâneo de Rotação da barra AB. 



Para o instante mostrado na figura, o módulo da velocidade angular do disco vale: 

A plataforma da figura é utilizada para elevar cargas a partir da ação do cilindro EF no mecanismo, como indicado. Esse mecanismo é composto pela plataforma e pelas barras rígidas AB e CD. Os pontos A, B, C, D, E e F representam o centro de articulações. O atrito, as massas da plataforma, do cilindro e das barras podem ser desprezados. 



A equação para determinar a força P exercida pelo cilindro no ponto E para sustentar a carga, em função do ângulo θ, é

A estrutura de barras da figura está vinculada a uma parede (não mostrada) pelas juntas esféricas (rótulas) A, B e C. No ponto D da estrutura são aplicadas as forças .



A magnitude da reação na junta C na direção y (F_Cy) é

O gráfico abaixo mostra as curvas de tensão × deformação referentes a dois materiais distintos, identificados por A (linha tracejada) e B (linha contínua).



Considere as seguintes afirmações a respeito desse gráfico.
I. O material A é dúctil e o material B é frágil.
II. A tensão de ruptura do material A é superior à do material B.
III. O módulo de elasticidade (ou módulo de Young) do material B é maior do que o do material A.

Está correto o que se afirma em

A viga rígida horizontal da figura, de peso desprezível, é sustentada por um pino em A e pelo cabo BC, de diâmetro 20 mm. Nos pontos D e E são aplicadas as forças de 250 kN e 100 kN, respectivamente.



A tensão normal no cabo BC vale, em MPa:

A figura a seguir é referente à cinemática dos corpos rígidos.



Analise as asserções e a relação proposta entre elas.

I- Qualquer movimento de um corpo rígido pode ser substituído por uma translação, definida pelo movimento de um ponto de referência arbitrário “A”, e por uma rotação em torno de “A”.
PORQUE
II- Qualquer ponto arbitrário pode ser definido como Centro Instantâneo de Rotação em um movimento plano de um corpo rígido em relação a uma referência estacionária.

Está correto o que se afirma em 

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 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.

"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:

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:

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

Uma barra de seção transversal quadrada com lado 0,2 m é carregada axialmente com uma carga P igual a 2000 kN, como ilustrado na figura a seguir.

Essa barra se encontra biengastada e é constituída por material com módulo de elasticidade igual a 150 GPa. Desse modo, o deslocamento axial no ponto de aplicação da carga é de

A figura a seguir apresenta a seção transversal de um duto horizontal, com diâmetro igual a 0,4 m, submerso em água que incide sobre o duto a uma velocidade constante igual a 2,0 m/s.

Sabendo que o coeficiente de sustentação nessa estrutura vale 0,8, a força de sustentação por metro vale