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

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 

O estado de tensões (σ) de um elemento infinitesimal de uma viga é tal que σ_x=10 MPa, σ_y=15 MPa, σ_z=25 MPa,  = 3 MPa, t_yz=5 MPa e t_xz=9 Mpa.

A soma das tensões principais associadas a este elemento, em MPa, é 

Considere o estado plano de tensões onde σ_x=σ_y=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, 

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. 

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 

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 

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 σ_adm = 100 MPa, a velocidade angular máxima da haste, em rad/s, é 

Considerando as reações internas e as tensões que atuam em uma seção de um elemento sujeito a carregamentos variados, assinale a afirmativa correta. 

Considere uma viga de comprimento L, módulo de elasticidade E, momento de inércia da seção transversal I, engastada em apenas uma extremidade e submetida a uma carga perpendicular P na outra extremidade. 

Assinale a opção que indica a deflexão máxima dessa viga.

Considere um projeto que envolve a análise de uma viga biapoiada com comprimento L sujeita a uma carga distribuída uniforme q. 

A viga tem uma seção transversal retangular definida por dimensões L₁=3k e L₂=k, onde k é uma constante dimensional.  




O dilema enfrentado pelo engenheiro é determinar a orientação ótima da viga para suporte de carga: uma configuração "deitada", com L₁ servindo como base e L₂ como altura, ou uma configuração "em pé", com L₂ como base e L₁ como altura. 

Após análise, o projetista determinou que a razão entre a tensão máxima de flexão da viga deitada e a tensão máxima de flexão da viga em pé é  

Um analista estrutural precisa avaliar as reações nos apoios de uma viga composta submetida a uma carga concentrada de 20kN, conforme mostrado na figura abaixo. 




A viga é engastada em ambos os lados e possui dois segmentos de comprimento L₁ = 400mm e área transversal A₁ = 50mm² e de comprimento L₂ = 600mm e área transversal  A₂ = 100mm² . O módulo de elasticidade da viga é de 200 GPa e 60 GPa, respectivamente.

Com base em elementos finitos, determine as reações horizontais que ocorrem nas extremidades esquerda  (R_E)  e direita (R_D), em kN, respectivamente. 

Um engenheiro estrutural está realizando uma análise de elementos finitos em uma ponte suspensa recém-construída para garantir sua segurança e estabilidade. Durante a análise, ele observa as propriedades das matrizes de massa e de rigidez dos elementos e do sistema como um todo. Sobre este assunto, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.  

(   ) A matriz de massa do sistema é sempre definida positivamente.
(   ) A matriz de rigidez do sistema é sempre definida positivamente.
(   ) A matriz de massa do sistema é sempre singular, a menos que as condições de contorno sejam incorporadas.
(   ) A matriz de rigidez do sistema é sempre singular, a menos que as condições de contorno sejam incorporadas. 

As afirmativas são, respectivamente, 

Em um projeto de uma estrutura aeroespacial, a atenção à distribuição de tensões é crucial para garantir a integridade estrutural durante operações extremas, como lançamento, reentrada na atmosfera e manobras em órbita.  

Uma das principais preocupações é o projeto de componentes que evitam a concentração de tensões, que podem levar a falhas prematuras. Dado este contexto, as geometrias mais propensas a causar concentração de tensão em uma peça estrutural são

Um engenheiro está envolvido no design do assoalho de uma aeronave e tem por responsabilidades garantir que as vigas estruturais que apoiam os painéis sejam capazes de suportar as cargas operacionais sem falhar. Inicialmente, ele idealiza uma viga simplesmente apoiada com 8 metros de comprimento, com uma carga distribuída uniforme de 8 kN/m  ao longo de toda a extensão e uma carga concentrada de 16 kN é aplicada a  2 metros da extremidade esquerda. A seção da viga é uniforme, com base de 5 cm e altura 20 cm.  Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  

Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  



Em relação ao problema apresentado, é correto afirmar que 

Um engenheiro está envolvido no design do assoalho de uma aeronave e tem por responsabilidades garantir que as vigas estruturais que apoiam os painéis sejam capazes de suportar as cargas operacionais sem falhar. Inicialmente, ele idealiza uma viga simplesmente apoiada com 8 metros de comprimento, com uma carga distribuída uniforme de 8 kN/m  ao longo de toda a extensão e uma carga concentrada de 16 kN é aplicada a  2 metros da extremidade esquerda. A seção da viga é uniforme, com base de 5 cm e altura 20 cm.  Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  

Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  



Em relação ao projeto apresentado, é correto afirmar que 

Um engenheiro está envolvido no design do assoalho de uma aeronave e tem por responsabilidades garantir que as vigas estruturais que apoiam os painéis sejam capazes de suportar as cargas operacionais sem falhar. Inicialmente, ele idealiza uma viga simplesmente apoiada com 8 metros de comprimento, com uma carga distribuída uniforme de 8 kN/m  ao longo de toda a extensão e uma carga concentrada de 16 kN é aplicada a  2 metros da extremidade esquerda. A seção da viga é uniforme, com base de 5 cm e altura 20 cm.  Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  

Para o projeto, existem dois materiais que podem ser empregados: a liga 1, que tem resistência ao cisalhamento entre 100 a 140 MPa e resistência à tração entre 200 e 270 MPa e a liga 2, que tem resistência ao cisalhamento entre 330 a 430 MPa e resistência à tração entre 570 e 620 MPa.  



No projeto, foram considerados fatores relacionados à resistência mecânica em flexão e cisalhamento. Entretanto, outras propriedades mecânicas devem ser consideradas. 

Nesse contexto, assinale (V) para a afirmativa verdadeira e (F) para a falsa. 

(   ) O ensaio de fadiga tem por finalidade investigar o crescimento de trincas já existentes em um material sob cargas cíclicas. Esse tipo de ensaio mede a taxa de crescimento de trincas em função da variação do fator de intensidade de tensão aplicado durante os ciclos de carga.

(   ) Para aplicações em componentes de estruturas aeroespaciais, a ductilidade do material é um fator importante, juntamente com a resistência mecânica. A capacidade do material de deformarse plasticamente antes da ruptura é crucial para absorver energia durante eventos inesperados, como impactos ou sobrecargas operacionais.
(   ) A resistência à corrosão é um fator importante na seleção de materiais para a indústria aeroespacial, especialmente para aeronaves que operam em ambientes marinhos ou são expostas a produtos químicos corrosivos, como fluidos de degelo. 

As afirmativas são, respectivamente,