Questões de Concurso Público Petrobras 2022 para Engenharia Naval

Com relação ao equilíbrio de corpos flutuantes, julgue o próximo item considerando-se flutuante prismático, de seção retangular, ancorado em águas marítimas em equilíbrio estático, sem carga estática pousada sobre o convés, construído para servir de terminal a operações de apoio marítimo.

O calado do flutuante será definido pela divisão da massa da estrutura flutuante, a qual é determinada pela soma das massas de todas as chapas utilizadas em sua construção, e pela área do convés multiplicada pela massa específica da água do mar. 

Julgue o item seguinte relativos a conjuntos de dimensões principais e coeficientes de forma usados na definição da geometria da embarcação.

O coeficiente de esbeltez, que indica em qual medida a embarcação é capaz de navegar gerando menor perturbação no mar, é determinado pelo quociente entre o comprimento entre os perpendiculares da embarcação e a boca. 

Julgue o item seguinte relativos a conjuntos de dimensões principais e coeficientes de forma usados na definição da geometria da embarcação.

O comprimento entre os perpendiculares da embarcação corresponde à extensão, seguindo a direção do eixo longitudinal, desde o ponto extremo da proa ao ponto extremo da popa.

Considerando-se que a segurança de uma embarcação é relacionada a fatores como a estabilidade, que a torna apta a flutuar nas mais diversas condições operacionais, julgue o seguinte item quanto a linhas de carga e arqueação.

As linhas de carga e o disco de Plimsoll são pintados no costado da embarcação, de modo que um navio britânico que inicie a viagem em águas do Atlântico Norte, no inverno, com o nível da água do oceano próximo à linha WNA (Winter North Atlantic), aportará em terminal brasileiro, situado à margem direita do rio Amazonas, com o nível da água próximo à linha de carga identificada pela letra S (Summer). 

Considerando-se que a segurança de uma embarcação é relacionada a fatores como a estabilidade, que a torna apta a flutuar nas mais diversas condições operacionais, julgue o seguinte item quanto a linhas de carga e arqueação.

A arqueação bruta (AB) é um valor adimensional proporcional à soma dos volumes dos espaços fechados da embarcação medidos em metros cúbicos (V), cujo cálculo é definido na Convenção Internacional para Medidas de Tonelagem de Navios (1969) da seguinte forma: (AB) = K × V, em que K = 0,2 + 0,02 × log V.

Como o conceito de estabilidade da embarcação tem por fundamento o equilíbrio da embarcação, cujas categorias ocorrem em função da relação entre as posições do metacentro, do centro de gravidade e do centro de carena, julgue o item subsecutivo relativamente à estabilidade estática de corpos flutuantes. 

Uma embarcação estará no limite da estabilidade quando o centro de gravidade estiver sobreposto ao metacentro (na mesma posição). 

Como o conceito de estabilidade da embarcação tem por fundamento o equilíbrio da embarcação, cujas categorias ocorrem em função da relação entre as posições do metacentro, do centro de gravidade e do centro de carena, julgue o item subsecutivo relativamente à estabilidade estática de corpos flutuantes. 

O equilíbrio da embarcação é considerado instável quando o metacentro transversal estiver sobreposto ao metacentro longitudinal.

Como o conceito de estabilidade da embarcação tem por fundamento o equilíbrio da embarcação, cujas categorias ocorrem em função da relação entre as posições do metacentro, do centro de gravidade e do centro de carena, julgue o item subsecutivo relativamente à estabilidade estática de corpos flutuantes. 

Quando o centro de gravidade está acima do centro de carena e esses dois estão abaixo do metacentro, a embarcação é estável para pequenos ângulos de banda.

Quando os ângulos de banda são superiores a oito graus, o metacentro transversal não pode ser considerado fixo, já que a parte submersa do casco varia substancialmente, fazendo com que a posição do metacentro seja uma função do ângulo de banda. A respeito da estabilidade transversal da embarcação submetida a ângulo de banda superior a oito graus, julgue o seguinte item. 

O gráfico que apresenta a curva de estabilidade transversal da embarcação tem o ângulo de banda no eixo das abscissas e tem o braço de restituição no eixo das ordenadas. Essa curva passa pela origem e cresce até que o ângulo de banda atinja valor próximo de oitenta graus, o que significa dizer que o valor do braço de restituição da embarcação cresceu continuamente.

Além das causas de geração de banda verificadas durante o embarque e desembarque de carga, junto ao berço, a embarcação pode receber solicitação externa geradora de inclinação pela ação de vento repentino, de través, e de manobras bruscas, em alta velocidade. Julgue o item a seguir acerca de solicitações externas à inclinação. 

Vento repentino de través pode atuar sobre a borda livre e a superestrutura da embarcação que navega em mar aberto e alterar sua estabilidade dinâmica. A força resultante da pressão do vento tende a deslocar a embarcação em movimento de deriva. Em oposição a essa força, age a resultante da pressão hidrostática desenvolvida na obra viva do bordo oposto da embarcação. Dessa forma, é gerado um momento que passa a inclinar a embarcação para o lado oposto à ação do vento.

Durante a viagem, algumas cargas, como o combustível (bunker oil), têm seu valor de embarque alterado. Julgue o item seguinte quanto a pesos e centros. 

A remoção de um peso inicialmente depositado próximo ao fundo moldado da embarcação promoverá o abaixamento do centro de gravidade dessa embarcação.

No teste de inclinação, cujo objetivo é determinar, experimentalmente, a altura metacêntrica da embarcação, a banda da embarcação, registrada por pêndulo, é materializada pelo deslocamento de pesos instalados em pontos determinados do convés. A esse respeito, julgue o próximo item.

O teste de inclinação deve ser realizado em águas calmas, com a embarcação amarrada sem tolher a banda e com o carregamento máximo.

Uma laguna é ligada ao oceano por canal curto prolongado por jetties (estruturas de enrocamento) perpendiculares à costa, de forma a direcionar o fluxo que se desenvolve entre essas obras, induzido pela variação da maré. Julgue o seguinte item quanto à cinemática dos fluidos. 

Durante o estofo de preamar ou baixa-mar da maré, o escoamento entre jetties anula-se, mas, durante a enchente da maré e durante a vazante, o escoamento é do tipo não permanente, com manutenção da direção, mas guardando sentidos contrários.

Quando submetida a mar tempestuoso, a embarcação deve estar construída para resistir às consequências da ação do mar relativas a estanqueidade, estabilidade e manobrabilidade. Julgue o item que se segue quanto ao comportamento de navios em ondas.

Na iminência de uma tempestade, a tripulação, sob orientação do comandante, deve providenciar, entre outras medidas, fechamento de escotilhas e portas estanques, peação de objetos passíveis de deslocamento, ajustamento dos tanques a meio nível e ajustamento do trim, via bombeamento do lastro, para deixar a embarcação abicada. 

Quando submetida a mar tempestuoso, a embarcação deve estar construída para resistir às consequências da ação do mar relativas a estanqueidade, estabilidade e manobrabilidade. Julgue o item que se segue quanto ao comportamento de navios em ondas.

O termo capear é atribuído à manobra para manter a embarcação navegando na direção do vento e das ortogonais perpendicularmente às cristas das ondas, com a proa chegada ao vento, o que maximiza o caturro, que imprime à embarcação grande esforço estrutural.

Um navio-tanque de 60.000 dwt tem casco que oferece resistência a pressões externas de até 200 kN/m² . Ao se aproximar do berço, em manobra de atracação, com velocidade regulamentar, essa embarcação pressiona a defensa do tipo SCK Cell Fender, modelo SCK 1000, que consiste em cilindro de borracha natural ou sintética com malha de aço interna, com medidas de 1,1 m de diâmetro e 1,0 m de altura. O eixo longitudinal do cilindro posiciona-se segundo uma perpendicular à face externa do berço. O cilindro está protegido por placa de aço quadrada, com lado de 1,2 m, fixada no seu topo, cujo objetivo é distribuir tensões no momento da atracação. Ao tocar a defensa, o casco do navio-tanque pressiona a placa de aço contra o cilindro de borracha e produz deformação que reduz a sua altura em 10%.

Considerando-se essas informações, julgue o item subsequente quanto à Lei de Hooke.

Caso a constante elástica do cilindro de borracha seja de 3.000 kN/m, o lado da placa quadrada de aço deve ter 1,6 m de comprimento, para que a tensão sobre o casco do naviotanque seja de 200 kN/m² e a deformação do cilindro atinja 15% de sua altura.

Um navio-tanque de 60.000 dwt tem casco que oferece resistência a pressões externas de até 200 kN/m² . Ao se aproximar do berço, em manobra de atracação, com velocidade regulamentar, essa embarcação pressiona a defensa do tipo SCK Cell Fender, modelo SCK 1000, que consiste em cilindro de borracha natural ou sintética com malha de aço interna, com medidas de 1,1 m de diâmetro e 1,0 m de altura. O eixo longitudinal do cilindro posiciona-se segundo uma perpendicular à face externa do berço. O cilindro está protegido por placa de aço quadrada, com lado de 1,2 m, fixada no seu topo, cujo objetivo é distribuir tensões no momento da atracação. Ao tocar a defensa, o casco do navio-tanque pressiona a placa de aço contra o cilindro de borracha e produz deformação que reduz a sua altura em 10%.

Considerando-se essas informações, julgue o item subsequente quanto à Lei de Hooke.

Para que seja exercida a tensão máxima sobre o casco do navio-tanque, mantida a deformação de 10% da altura do cilindro de borracha, a constante elástica do cilindro de borracha será de 3.000 kN/m.

O momento de inércia mede a resistência à flexão da seção de viga em relação a eixo que passa pelo seu centro de gravidade. Quanto maior for o valor do momento de inércia da seção, mais resistente será a viga para suportar as forças externas. O módulo de resistência à flexão é a relação entre o momento de inércia da seção em relação a um eixo e a distância do ponto mais afastado da seção àquele eixo. A respeito dessa temática, julgue o item subsequente.

O módulo de resistência — definido, para a seção caixão (ou retangular oca), pela relação W = I/(p/2) = (bp³ - b_mp_m ³ )/6p, em que b é a boca, p é o pontal, b_m é a boca moldada e p_m é o pontal moldado — é útil em pré-dimensionamentos de seções simples por representar a capacidade de resistência da viga e requerer cálculos mais simples, mas, para a seção caixão, essa vantagem aparentemente inexiste.

O momento de inércia mede a resistência à flexão da seção de viga em relação a eixo que passa pelo seu centro de gravidade. Quanto maior for o valor do momento de inércia da seção, mais resistente será a viga para suportar as forças externas. O módulo de resistência à flexão é a relação entre o momento de inércia da seção em relação a um eixo e a distância do ponto mais afastado da seção àquele eixo. A respeito dessa temática, julgue o item subsequente.

Se a seção caixão (ou retangular oca) representa adequadamente o casco da embarcação, quanto maior for a altura da seção (equivalente ao pontal), mais resistente será o casco, e quanto maior for a boca da embarcação, mais estável ela será em relação ao emborcamento. Assim, para conferir maior estabilidade, as embarcações que transportam granéis e contenedores devem ser construídas mantendo-se a relação entre boca e calado igual a sete. 

Para testar as primeiras hipóteses de cálculo do projeto do navio, o casco é assemelhado a uma viga de seção caixão, em geral, com altura maior do que a largura, a qual é submetida à ação de forças distribuídas e pontuais que promovem esforços cortantes e momentos que deverão ser resistidos pelo casco. Considerando-se o tema, especificamente quanto a dimensionamento da seção mestra, momento fletor, esforço cortante na viga e resistência primária do navio, julgue o item que se segue.

O casco deve resistir às forças estáticas, em águas tranquilas, simulando-se o cenário de carregamento no berço, momento em que devem ser consideradas forças representativas da estrutura vazia (peso próprio), da ação uniformemente distribuída da água sobre o casco (de baixo para cima), da carga (granel ou carga geral) depositada no interior dos segmentos do casco e das cargas referentes ao combustível e ao lastro, de modo que as forças estáticas sejam consideradas em separado das forças dinâmicas.