Questões de Concurso Público INPE 2024 para Tecnologista Pleno I - Projeto e Análise Estrutural

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Q2520118 Engenharia Mecânica
Os materiais para uso aeroespacial desempenham um papel crítico na indústria de aviação e exploração espacial, exigindo propriedades excepcionais de resistência, rigidez e leveza. Os compósitos fibrosos são uma escolha comum devido à sua excelente relação resistênciapeso. No entanto, a disposição das fibras contínuas dentro desses compósitos é crucial para determinar suas propriedades mecânicas e comportamento estrutural.  

Com relação à disposição típica das fibras contínuas nos compósitos fibrosos utilizados em aplicações aeroespaciais, analise os itens a seguir. 

I.  As fibras podem ser cuidadosamente dispostas em uma única direção, proporcionando uma alta resistência e rigidez na direção da carga principal.
II. As fibras podem ser distribuídas em várias direções, mas ainda mantendo uma orientação preferencial em relação à direção de aplicação da carga, oferecendo uma combinação de resistência e rigidez em múltiplas direções.
III. As fibras podem ser distribuídas de forma aleatória, resultando em propriedades mecânicas isotrópicas. Isso pode ser vantajoso para aplicações onde a carga é aplicada de forma imprevisível em várias direções. 

Está correto o que se afirma em 
Alternativas
Q2520119 Engenharia Mecânica
A fibra de carbono é um material de alto desempenho, sendo o reforço mais comumente utilizado em compósitos avançados com matriz polimérica.

Com relação às fibras de carbono, analise as afirmativas a seguir.  

I. Possuem um alto módulo específico e uma alta resistência específica.
II. Mantêm suas propriedades mecânicas mesmo em altas temperaturas, embora sejam suscetíveis à oxidação nessas condições.
III. São sensíveis à umidade e a uma variedade de solventes, ácidos e bases. 

Está correto o que se afirma em 
Alternativas
Q2520120 Engenharia Mecânica
Para a fabricação de plásticos reforçados com fibras contínuas que atendem às especificações de projeto, as fibras devem estar distribuídas uniformemente no interior da matriz plástica.  

Nesse contexto, relacione os processos de fabricação de compósitos às suas respectivas descrições. 

1. Pultrusão.
2. Produção de Prepreg.
3. Enrolamento Filamentar. 
(   ) Processo no qual fibras contínuas são impregnadas com resina e, em seguida, enroladas continuamente ao redor de um mandril. Posteriormente, o material é curado sob calor e pressão.
(   ) Método de fabricação envolve a impregnação das fibras com resina, empilhamento em camadas alternadas. A cura final ocorre sob calor e pressão. Deve ser armazenado a baixas temperaturas para evitar a cura prematura.
(   ) Processo contínuo no qual fibras de reforço são impregnadas com resina e, em seguida, passam por uma matriz de conformação para formar uma peça final com seção transversal constante. 

Assinale a opção que indica a relação correta na ordem apresentada. 
Alternativas
Q2520121 Engenharia Mecânica
Em um compósito de poliéster reforçado com fibras de carbono contínuas e alinhadas, as fibras devem suportar 90% de uma carga aplicada na direção longitudinal, sabendo que a tensão na matriz no momento da falha da fibra é de 50MPa. 

Considere que o módulo de elasticidade da fibra de carbono é de 264GPa e com uma resistência à tração de 4000MPa, enquanto o poliéster possui um módulo de elasticidade de 4,0GPa e com uma resistência à tração de 50MPa. 

Nessas condições, a fração volumétrica de fibras necessária e o limite de resistência à tração desse compósito serão, respectivamente,  
Alternativas
Q2520122 Física
Ao se analisar o carregamento continuamente distribuído ao longo de todo o comprimento de uma viga, engastada na sua extremidade esquerda (x = 0), conclui-se que esse carregamento distribuído pode ser descrito pela função w(x), que é dada por  

Imagem associada para resolução da questão


em que q é um valor constante. 

Considerando que a outra extremidade da viga (x = 2L) está livre, o módulo da força vertical de reação no engaste é 
Alternativas
Q2520123 Engenharia Civil
Uma treliça composta por cinco barras é construída de tal forma a gerar um quadrado de vértices ABCD. As barras AB, BC, CD e AD possuem comprimento de 1 m, já a barra BD possui comprimento igual a √2 m. 
Assuma que as barras AB e CD são horizontais e a barra AB está acima da barra CD. Considere também que a estrutura está acoplada a uma parede vertical rígida, por meio de juntas de rotação nos vértices A e D. 

Após ser aplicada no vértice C uma carga P, vertical e para baixo, a barra CD fica 
Alternativas
Q2520124 Engenharia Civil
O estado de tensões (σ) de um elemento infinitesimal de uma viga é tal que σx=10 MPa, σy=15 MPa, σz=25 MPa,  = 3 MPa, tyz=5 MPa e txz=9 Mpa.

A soma das tensões principais associadas a este elemento, em MPa, é 
Alternativas
Q2520125 Engenharia Civil
Considere o estado plano de tensões onde σx=σy=5 MPa, e t= 4 MPa

As coordenadas do centro (C) e o raio (R) do círculo de Mohr associado a este estado de tensões são, respectivamente, 
Alternativas
Q2520126 Matemática
Um sistema composto por um oscilador amortecido forçado, cujo movimento é descrito pela equação diferencial: 

Imagem associada para resolução da questão


A frequência natural amortecida (wd) desse sistema, em rad/s, é 
Alternativas
Q2520127 Matemática
Considere um oscilador com dois graus de liberdade, cujo movimento é descrito pelo vetor de coordenadas generalizadas q, conforme a equação diferencial matricial a seguir: 

Imagem associada para resolução da questão

com  m e k>0.
As frequências naturais desse sistema são 
Alternativas
Q2520128 Física
Com base na teoria sobre osciladores harmônicos podemos afirmar que o movimento de um sistema pode ser descrito com base nos seus modos de vibração e frequências naturais. 

Para um determinado sistema, os modos de vibração (v1 e v2) e suas respectivas frequências naturais (w1 e w2) são dadas por: 

Imagem associada para resolução da questão


Sendo C1,C2,∅1 e ∅2 constantes, assinale a opção que indica a equação de movimento x(t) desse sistema. 

Alternativas
Q2520129 Engenharia Civil
Considere uma viga biapoiada, de comprimento L, com seção reta circular de diâmetro d=10cm,  submetida a um par de momentos conjugados (M=100πNm), aplicados nas suas extremidades (no sentido anti-horário no lado direito e horário, no lado esquerdo). Sabendo que o ponto A está localizado na extremidade superior da seção transversal da viga, em x=L/2, assinale a opção que apresenta o tensor de tensões associado ao ponto A. 
Alternativas
Q2520130 Engenharia Mecânica
Um estudante de engenharia, ao calcular os modos de vibração de um sistema composto por duas partículas restritas a se mover ao longo de uma linha horizontal, obteve os seguintes vetores: 

Imagem associada para resolução da questão


A partir da análise dos modos acima, assinale a afirmativa correta. 
Alternativas
Q2520131 Engenharia Mecânica
Considere uma viga cuja área da seção reta varia ao longo do seu comprimento de acordo com a seguinte equação: 

A(x) = (2Lx)2,0 ≤ ≤ L

Admita ainda que a viga é feita de um material com módulo de elasticidade E, está submetida a um carregamento axial P e possui uma extremidade engastada (x=0).  

O deslocamento (δ) de um ponto localizado na sua extremidade livre é dado por 
Alternativas
Q2520132 Engenharia Civil
Considerando-se vigas em flexão pura, algumas premissas cinemáticas básicas são adotadas para o desenvolvimento da análise deste fenômeno.  

Acerca das diversas hipóteses assumidas na teoria de vigas em flexão, analise as afirmativas a seguir. 

I. A posição da linha neutra é definida através do equilíbrio de forças e momentos gerados pelo campo de tensão.
II. Existe sempre um eixo neutro, que não se deforma, sendo este eixo coincidente com o centroide das seções transversais.
III. Independentemente do comportamento tensão versus deformação do material da viga, é assumido que a deformação ao longo da seção varia de forma linear. 

Está correto o que se afirma em 
Alternativas
Q2520133 Engenharia Civil
Considere uma viga, com seção transversal quadrada de lado L. Em uma determinada seção, a viga está sujeita a um esforço cortante V.  A máxima tensão de cisalhamento para a viga em questão é 

A máxima tensão de cisalhamento para a viga em questão é 
Alternativas
Q2520134 Física
Considere um material isotrópico, com comportamento linear elástico perfeito, submetido a um estado triaxial de tensões, cujas tensões principais são: σ123=10 MPa.  

Sabe-se ainda que os módulos de elasticidade longitudinal e transversal do material são, respectivamente, E=300 GPa e G= 125 GPa. 

A energia de deformação por unidade de volume (Uo), em J, é 

Alternativas
Q2520135 Engenharia Mecânica
Ao modelar um sistema massa-mola-amortecedor, um aluno obteve a seguinte equação diferencial: 

Imagem associada para resolução da questão


A equação representa um sistema 
Alternativas
Q2520136 Matemática
Ao se analisar uma seção de um elemento, com seção reta quadrada de lado L, verifica-se que existe um único carregamento axial excêntrico aplicado no ponto (0,h,b) para um sistema cartesiano centrado no ponto central da seção transversal, sendo o eixo x normal à seção transversal.

A equação que representa a linha neutra desta seção transversal é 
Alternativas
Q2520137 Engenharia Civil
Uma massa M =100 kg está acoplada a um eixo vertical por meio de uma haste, com seção circular de raio R = 5 cm e comprimento L = π m. Esse eixo rotaciona ao redor do próprio eixo com velocidade angular w, fazendo com que a massa se desloque sobre um plano horizontal e sem atrito. 

Sabendo que a tensão máxima que a haste pode suportar é de σadm = 100 MPa, a velocidade angular máxima da haste, em rad/s, é 
Alternativas
Respostas
1: E
2: C
3: D
4: B
5: E
6: A
7: D
8: D
9: B
10: C
11: B
12: A
13: D
14: D
15: C
16: C
17: A
18: C
19: C
20: B