Questões de Concurso Sobre modelagem estática e dinâmica em engenharia mecânica

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Q412622 Engenharia Mecânica
A figura e o enunciado seguintes deverão ser analisados para responder à questão.

      Tanto o projeto quanto a construção de máquinas, sua utilização e manutenção, exigem amplos conhecimentos de engenharia e tecnologia mecânica. Cabe ao técnico ou engenheiro a responsabilidade de uma visão prático-­conceitual que garanta ao máximo, a partir da fase de concepção e de projeto técnico, uma funcionalidade segura, economia construtiva e economia de energia, além de boas características quanto à manutenção, que deve ser, além de mínima, também fácil, econômica e de mínimo impacto ambiental. Tudo isso se aplica a desde as máquinas mais simples até as mais complexas e caras.


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      A figura (fora de escala) mostra, esquematicamente, um arranjo clássico bastante comum para o acionamento de máquinas. O motor elétrico mostrado é trifásico, de alto rendimento, de 6 polos, 220 V, 60 Hz, carcaça 200L, Fator de Serviço igual a 1,15, rotação nominal de 1 152 rpm e potência nominal de 30 kW (40 CV).
      As engrenagens são todas de aço ABNT 8620, cementadas, e os eixos são todos de aço ABNT 4340 normalizado. São 4 engrenagens cilíndricas de dentes retos (ECDR), sendo cilíndricas helicoidais (ECDH) apenas as engrenagens e e f . As engrenagens a, c, e e possuem 20 dentes cada e as engrenagens b, d e f possuem números de dentes iguais a 80, 60 e 40, espectivamente. Os módulos das engrenagens a, d e e são, espectivamente, iguais a 2, 3 e 4 mm. Cada eixo, 1, 2, 3 e 4, em suas extremidades apoiadas sobre rolamentos.

Dado: Nos cálculos, considerar π = 3

Os esforços atuantes nas máquinas são fundamentais para seu dimensionamento. No caso das engrenagens, a força tangencial atuante nos dentes deve ser considerada. Considerando a engrenagem f do redutor da figura, e desconsiderando as perdas por atritos, é correto afirmar que a força tangencial que atua nos dentes da engrenagem
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Q412621 Engenharia Mecânica
A figura e o enunciado seguintes deverão ser analisados para responder à questão.

      Tanto o projeto quanto a construção de máquinas, sua utilização e manutenção, exigem amplos conhecimentos de engenharia e tecnologia mecânica. Cabe ao técnico ou engenheiro a responsabilidade de uma visão prático-­conceitual que garanta ao máximo, a partir da fase de concepção e de projeto técnico, uma funcionalidade segura, economia construtiva e economia de energia, além de boas características quanto à manutenção, que deve ser, além de mínima, também fácil, econômica e de mínimo impacto ambiental. Tudo isso se aplica a desde as máquinas mais simples até as mais complexas e caras.


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      A figura (fora de escala) mostra, esquematicamente, um arranjo clássico bastante comum para o acionamento de máquinas. O motor elétrico mostrado é trifásico, de alto rendimento, de 6 polos, 220 V, 60 Hz, carcaça 200L, Fator de Serviço igual a 1,15, rotação nominal de 1 152 rpm e potência nominal de 30 kW (40 CV).
      As engrenagens são todas de aço ABNT 8620, cementadas, e os eixos são todos de aço ABNT 4340 normalizado. São 4 engrenagens cilíndricas de dentes retos (ECDR), sendo cilíndricas helicoidais (ECDH) apenas as engrenagens e e f . As engrenagens a, c, e e possuem 20 dentes cada e as engrenagens b, d e f possuem números de dentes iguais a 80, 60 e 40, espectivamente. Os módulos das engrenagens a, d e e são, espectivamente, iguais a 2, 3 e 4 mm. Cada eixo, 1, 2, 3 e 4, em suas extremidades apoiadas sobre rolamentos.

Dado: Nos cálculos, considerar π = 3

Quanto ao cinematismo do redutor, considerando que o rendimento total do redutor vale 70% e que os módulos das engrenagens a, d e e são, respectivamente, iguais a 2, 3 e 4 mm, é correto afirmar que, se compararmos as velocidades tangenciais dos dentes das engrenagens b (vb ) e f (vf ) , veremos que (vf ) é
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Q412620 Engenharia Mecânica
A figura e o enunciado seguintes deverão ser analisados para responder à questão.

      Tanto o projeto quanto a construção de máquinas, sua utilização e manutenção, exigem amplos conhecimentos de engenharia e tecnologia mecânica. Cabe ao técnico ou engenheiro a responsabilidade de uma visão prático-­conceitual que garanta ao máximo, a partir da fase de concepção e de projeto técnico, uma funcionalidade segura, economia construtiva e economia de energia, além de boas características quanto à manutenção, que deve ser, além de mínima, também fácil, econômica e de mínimo impacto ambiental. Tudo isso se aplica a desde as máquinas mais simples até as mais complexas e caras.


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      A figura (fora de escala) mostra, esquematicamente, um arranjo clássico bastante comum para o acionamento de máquinas. O motor elétrico mostrado é trifásico, de alto rendimento, de 6 polos, 220 V, 60 Hz, carcaça 200L, Fator de Serviço igual a 1,15, rotação nominal de 1 152 rpm e potência nominal de 30 kW (40 CV).
      As engrenagens são todas de aço ABNT 8620, cementadas, e os eixos são todos de aço ABNT 4340 normalizado. São 4 engrenagens cilíndricas de dentes retos (ECDR), sendo cilíndricas helicoidais (ECDH) apenas as engrenagens e e f . As engrenagens a, c, e e possuem 20 dentes cada e as engrenagens b, d e f possuem números de dentes iguais a 80, 60 e 40, espectivamente. Os módulos das engrenagens a, d e e são, espectivamente, iguais a 2, 3 e 4 mm. Cada eixo, 1, 2, 3 e 4, em suas extremidades apoiadas sobre rolamentos.

Dado: Nos cálculos, considerar π = 3

Para dimensionamento de eixos, como os do redutor de velocidades da figura, é essencial que cada seção seja dimensionada de acordo com os tipos de esforços que nela atuam. Os diagramas de esforços solicitantes, ou de carregamentos, podem ajudar nessa tarefa. Suponha que fossem feitos apenas os diagramas de momentos fletores (Mf) e de momentos torçores (Mt) dos 4 eixos do redutor. É correto afirmar que na seção A-­A indicada, de cada um dos eixos 1,2,3 e 4, o diagrama de momentos torçores (Mt) indicaria
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Q408856 Engenharia Mecânica
Dado o sistema mecânico apresentado na figura abaixo, composto por molas de rigidez k e uma massa M, determine a sua rigidez equivalente.

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Q408845 Engenharia Mecânica
Uma viga engastada é submetida a 2 (duas) forças concentradas F1e F2 além de uma carga uniformemente distribuída w, conforme apresentado na figura. O valor máximo da força cortante verificada nessa viga é observado:

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Q408844 Engenharia Mecânica
Duas barras de alumínio estão fixadas entre si por meio de um rebite e submetidas a uma força F de 3000 N cada uma, conforme apresentado na figura abaixo. Sendo o diâmetro da seção transversal do rebite é igual a 2 cm, determine a tensão de cisalhamento exercida no rebite. Considere π igual 3 e aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 .

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Q408843 Engenharia Mecânica
A figura abaixo representa 2 (duas) barras de seções retangulares, rigidamente ligadas entre si. A barra superior é de um material A, possui 5 m de comprimento e seção transversal de 50 cm2 . A barra inferior é de um material B, possui 2 m de comprimento e seção transversal de 25 cm2 . Na extremidade da barra inferior, é aplicada uma carga axial de 2000 kg. Determine a tensão normal máxima na barra superior.

Considerar:
- aceleração da gravidade = 10 m/s 2 ;
- material A: peso específico = 8000 kg/m3 ; e
- material B: peso específico = 10000 kg/m3 .

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Q405371 Engenharia Mecânica
A respeito dos conceitos de funcionamento e métodos de projeto de sistemas mecânicos, julgue os itens subsecutivos.

Considere que uma massa total de 500 kg seja elevada por uma máquina que utiliza um único cabo de aço. Considere ainda que, ao ser elevada a partir do chão, a massa atinja uma velocidade de 2 m/s após percorrer 4 m com aceleração constante. Nessa situação, assumindo-se a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2 , desprezando-se a massa do cabo e aplicando-se um fator de segurança 8 contra a ruptura do cabo, o cabo de aço utilizado deverá apresentar resistência à tração de pelo menos 42 kN.
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Q405354 Engenharia Mecânica
Um componente estrutural fabricado em aço dúctil está submetido a um estado plano de tensões, representado, em determinado ponto, pelo elemento de tensões mostrado na figura acima, em que σ1 = 200 MPa e σ2 = 100 MPa. Considerando a possibilidade de falha por escoamento, julgue o item abaixo, a respeito da resistência ao escoamento do material do referido componente.

Segundo a Teoria da Máxima Tensão Cisalhante, ou critério de Tresca, o aço para o componente em questão deve apresentar uma resistência ao escoamento de, pelo menos, 200 MPa.

τmáx = σ1 - σ= 200 - 0 =100 MPa 
               2              2

τmax ≤    Sy   
               2

Sy ≥ 2τmax → Sy ≤ 200 MPa
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Q405353 Engenharia Mecânica
Considerando a figura acima, que ilustra um mecanismo biela-manivela, julgue os próximos itens.

Se a velocidade de rotação da manivela OA for constante, a velocidade do cursor B será também constante.
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Q405352 Engenharia Mecânica
Considerando a figura acima, que ilustra um mecanismo biela-manivela, julgue os próximos itens.

O mecanismo ilustrado possui seis centros instantâneos de rotação.

i = C2n = n ( n - 1)
2

i = C42 = 4 ( 4 - 1) = 6
2
Alternativas
Q405351 Engenharia Mecânica

Imagem associada para resolução da questão
A partir dessas informações, julgue os itens a seguir.
Para o sistema em questão, o coeficiente de amortecimento crítico é 90 N.s/m.



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Alternativas
Q405349 Engenharia Mecânica
A respeito dos princípios da estática e da dinâmica dos corpos rígidos, julgue o item seguinte.

Considere que, na figura abaixo, a viga AB, de comprimento L, seja pivotada em A e apoiada em B por um cabo vertical que passa por duas polias C e D. Considere, ainda, que a polia D sustente verticalmente um bloco de peso Q. Nessa situação, desprezando a fricção nas polias e no pivô A, para que a viga permaneça horizontal, a carga P deve ser aplicada na posição.

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Alternativas
Q404975 Engenharia Mecânica
Engrenagens cilíndricas retas são utilizadas para transmissão de movimento rotativo entre um eixo e outro. Sobre tais engrenagens considere:

I. Quando a distância entre centros é ligeiramente alterada, o ângulo de pressão não muda.

II. A relação entre as velocidades angulares não se altera quando a distância entre centros é alterada ligeiramente.

III. A curva típica do perfil dos dentes é um arco de parábola.

IV. O número mínimo de dentes do pinhão é 19, para evitar interferência, quando o ângulo de pressão é 20°.

Está correto o que consta em
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Q404974 Engenharia Mecânica
O guindaste da figura abaixo tem estrutura na forma de treliça, com polias de raio R = 10 cm em alguns nós. As barras verticais e horizontais têm comprimento 100 cm. O cabo tem uma extremidade fixa no ponto D e a outra em um tambor que é acionado por um motor através de uma transmissão.

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A força na barra BC, em kN, quando a carga é 20 kN, é igual a
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Q404973 Engenharia Mecânica
Uma estante, com prateleiras de madeira, suporta livros. As dimensões da prateleira são: comprimento L, profundidade b, espessura e, conforme a figura abaixo.

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Admitindo-se que a prateleira é uma viga biapoiada em duas articulações nas extremidades, e que está sujeita a um carregamento uniforme p, correspondente ao peso total dos livros ao longo do comprimento L, a máxima tensão normal nesta prateleira é, em MPa, aproximadamente, de
Alternativas
Q2930206 Engenharia Mecânica

Uma pequena aeronave pesa 7 200 N e a superfície alar é de 10 m2. Se a velocidade de cruzeiro for igual a 60 m/s, o valor do coeficiente de sustentação será:

Dado: Densidade do Ar na condição de voo = 1,2 kg/m3

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Q2911473 Engenharia Mecânica

Considere o enunciado a seguir para responder às questões de números 51 a 53.

Para montagem de uma estrutura mecânica, será necessária a aplicação de uma força de 50 kN. Para transmitir esta força de montagem, será tracionada uma barra de aço cilíndrica e homogênea, de diâmetro igual a 20 mm, cujo módulo de elasticidade longitudinal é de aproximadamente 200 000 MPa. O peso próprio da barra pode ser desprezado, e os engastamentos da barra são rígidos, de deformação elástica desprezível. A montagem correta só poderá ser feita se a barra cilíndrica, que vai operar no regime elástico, sofrer uma deformação elástica limitada a 0,5 mm.

Uma das características que influenciaram no sucesso das aplicações dos aços, em relação a outros materiais, é a sua propriedade de baixa deformação elástica ao operar sob tração. É importante e fundamental que as propriedades dos materiais sejam entendidas, assim como os valores numéricos que as representam, para que sejam aproveitadas nos projetos mecânicos. Sabe-se que o alumínio possui uma rigidez bem menor que os aços, apresentando o triplo de deformação elástica sob tração. Sem considerar qualquer outro problema de resistência mecânica, se a barra de aço for substituída por uma barra cilíndrica homogênea de alumínio, é correto afirmar que, para se conseguir as mesmas condições de montagem citadas,

Alternativas
Q2911472 Engenharia Mecânica

Considere o enunciado a seguir para responder às questões de números 51 a 53.

Para montagem de uma estrutura mecânica, será necessária a aplicação de uma força de 50 kN. Para transmitir esta força de montagem, será tracionada uma barra de aço cilíndrica e homogênea, de diâmetro igual a 20 mm, cujo módulo de elasticidade longitudinal é de aproximadamente 200 000 MPa. O peso próprio da barra pode ser desprezado, e os engastamentos da barra são rígidos, de deformação elástica desprezível. A montagem correta só poderá ser feita se a barra cilíndrica, que vai operar no regime elástico, sofrer uma deformação elástica limitada a 0,5 mm.

Para esta montagem, à extremidade da barra foi soldado um flange de alta rigidez, com alguns furos. Pelos furos passarão “Z” parafusos M8, cujas porcas serão apertadas simultaneamente por um dispositivo especial, gerando a força de 50 kN necessária. O dispositivo é capaz de aplicar um torque limite de 16 N.m em cada porca. Considerando que o torque de aperto das porcas pode ser estimado por T = 0,2 . Fap . d, é correto afirmar que será necessário distribuir uniformemente e apertar um número Z, de porcas, igual a

Alternativas
Q801293 Engenharia Mecânica

Imagem associada para resolução da questão

Considerando que o componente submetido a uma carga axial de 6.000 N esquematizado na figura acima seja fabricado em aço ABNT 4130 normalizado (resistência à ruptura Srt = 1030 MPa e ao escoamento Sy = 650 MPa), e considerando, ainda, os fatores de concentração de tensões indicados para a mudança de seção e para o furo, julgue o item a seguir.

O coeficiente de segurança contra escoamento na peça é menor que 5.

Alternativas
Respostas
481: B
482: C
483: D
484: E
485: A
486: D
487: B
488: C
489: C
490: E
491: C
492: C
493: C
494: D
495: B
496: A
497: B
498: C
499: D
500: E