Questões de Concurso Sobre engenharia naval
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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 - bmpm 3 )/6p, em que b é a boca, p é o pontal, bm é a boca moldada e pm 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.
A partir dessas informações, julgue o próximo item acerca de flexão pura em vigas, tensão de cisalhamento e deflexão de viga.
Quando a embarcação navega em mar e recebe ondas cujas
ortogonais às cristas estão alinhadas com o seu eixo
longitudinal, a deflexão a meio navio será determinada por
valor proporcional a d = (5qL4
)/(384EI), desde que haja uma
crista à proa e outra crista à popa, e o casco fique apoiado
majoritariamente sobre essas duas cristas, o carregamento da
embarcação possa ser representado por carga (q)
uniformemente distribuída ao longo do casco, o
comprimento da onda seja de (L) metros e se iguale ao
comprimento da embarcação, E seja o módulo de
elasticidade e I seja o momento de inércia de uma seção
caixão (ou retangular oca) de eixo vertical maior que o eixo
horizontal, o momento de inércia da seção seja calculado por
I = (bp3 – bmpm
3
)/12, em que (b) é a boca, (p) é o pontal, (bm)
é a boca moldada e (pm) é o pontal moldado. Com essa
abordagem, admite-se que o movimento predominante dessa
embarcação seja o caturro.
A partir dessas informações, julgue o próximo item acerca de flexão pura em vigas, tensão de cisalhamento e deflexão de viga.
Quando a embarcação navega em mar e recebe ondas altas
cujas ortogonais às cristas fazem ângulo com seu eixo
longitudinal, o esforço cortante que se manifesta a 1/3 do
comprimento do casco, a contar da proa, será determinado
por valor proporcional a qL/3, desde que haja uma crista a
1/3 do comprimento da embarcação, próximo à proa, e outra
crista à popa, ficando o casco apoiado majoritariamente
sobre essas duas cristas, o carregamento da embarcação
possa ser representado por carga (q) uniformemente
distribuída ao longo do casco e o comprimento da onda seja
de (2L/3) metros, com o terço frontal do casco funcionando
como balanço, já que esse comprimento se projeta sobre
a cava entre cristas a barlamar. Com essa abordagem,
admite-se que os movimentos predominantes da embarcação
sejam o caturro e o balanço, e que o casco, nessas condições,
esteja submetido a forças cisalhantes que podem ser
combatidas por anteparas e cavername.
A partir dessas informações, julgue o próximo item acerca de flexão pura em vigas, tensão de cisalhamento e deflexão de viga.
Quando a embarcação navega em mar e recebe ondas cujas
ortogonais às cristas estão alinhadas com o seu eixo
longitudinal, o momento fletor a meio navio será
determinado por valor proporcional a qL2
/8, desde que haja
uma crista à proa e outra crista à popa e o casco fique
apoiado majoritariamente sobre essas duas cristas, o
carregamento da embarcação possa ser representado por
carga (q) uniformemente distribuída ao longo do casco e o
comprimento da onda seja de (L) metros e igual
ao comprimento da embarcação. Com essa abordagem,
admite-se que o movimento predominante dessa embarcação
seja o caturro, e que o casco esteja submetido a flexão
composta reta.
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.