Questões de Concurso Para engenheiro mecânico sênior

Três barras de um mesmo aço estão conectadas por um elemento rígido como mostrado na figura. Se a carga aplicada ao elemento for de 15 kN e as áreas das barras AB, CD e EF forem de 25 mm² , determine a força em C.

Eixo maciço circular foi usado para transmitir potência de 3000 W. O eixo gira com frequência de 150 rpm. Determine o torque realizado.

Dado: Considere π = 3

Um tubo tem diâmetro interno e externo, respectivamente, de 50 e 70 mm. Assim como indicado na figura abaixo, a extremidade do tubo é apertada no ponto A e na chave B.

Determine o torque interno do tubo com as forças indicadas na figura.

A barra da figura abaixo possui espessura e largura constantes de 35 e 10 mm, respectivamente. Qual parte da barra possui maior tensão normal?

A primeira lei da termodinâmica num sistema fechado sem alteração de volume estabelece que, quando um sistema passa por uma mudança de fase de vapor para líquido, a energia pode cruzar a fronteira

Um tanque cilíndrico, com tampas, tem raio externo R e espessura de parede t, como apresentado na figura abaixo. Quando o tanque é pressurizado, um extensômetro, montado na parede externa numa direção paralela ao eixo z do tanque, mede a deformação longitudinal ε_z . Assim, a pressão no interior do tanque ρ pode ser monitorada pela deformação medida através do extensômetro.

Determine a expressão da pressão máxima de operação a partir da deformação longitudinal ε_z

sendo E módulo de elasticidade; coeficiente de Poisson; ρ é a pressão.

Uma barra do aço ABNT 4140 laminada a quente é submetida a ensaios giratórios com dobramento segundo ciclos alternados de tensões. Se o diâmetro dos corpos de prova é 8+-0,025 mm, determine a carga cíclica máxima que pode ser aplicada para assegurar que não irá ocorrer uma falha por fadiga.

Considere um fator de segurança de 2,0 e que a distância entre os pontos de aplicação de carga seja de 51,5+-0,1 mm.

Dados: Limite de resistência à fadiga 500MPa; Tensão máxima para ensaios giratórios com dobramento

Na figura abaixo, se a diferença de pressão é de 99,2 mm de mercúrio, determine a velocidade de escoamento e a vazão em l/s. Admita o escoamento em regime permanente, escoamento incompressível e desaceleração sem atrito. 

Dados: ρ_H2O = 1000kg /m³  ; g = 9,81m / s; gravidade específica do mercúrio = 13,6;  ρ_ar = 1,23kg /m³

                       

Em um sistema fechado, se o processo for reversível de expansão ou compressão, a entalpia varia em função de:

Um tubo de pitot é instalado em uma tubulação de ferro fundido de 20 cm de diâmetro interno em um escoamento de ar (na condição–padrão) para medir a velocidade do escoamento. O tubo é inserido apontando para montante dentro do escoamento, de modo que a pressão captada pela sonda é a pressão de estagnação. A pressão estática é medida no mesmo local do escoamento com uma tomada de pressão na parede.

Determine a relação entre a pressão estática ρ em um ponto desse escoamento e a pressão de estagnação ρ₀.

Considere um tubo com líquido, conforme figura abaixo. Pede-se encontrar uma expressão geral para ∆h como função do diâmetro do tubo D, desconsiderando medidas feitas e o volume no meio do menisco. Calcule, também, o D_min para a água no qual ∆h = −1mm(depressão).

Dados: cos(0) = 1,0; ρ = 0,998 g/cm³ ; g = 9,8m/s²

Para a reação: 

                  H₂(g) + CO₂(_g) ↔ H₂O(g) + CO(g)

a 700°C, a constante de equilíbrio para concentrações K_c = 0,534. Calcule o número de mols de H₂(g) presentes no equilíbrio, se uma mistura de 0,300 mol de CO(g) e 0,300 mol de H₂O(g) for aquecida a 700°C em um recipiente de 10,0 L. 

Considere uma liga de Fe-C com 0,5% C. Quais as fases formadas, se a liga fosse resfriada lentamente? Qual é a razão entre a espessura das lamelas de ferrita (0,0080% C) e cementita (6,67% C), se o metal fosse resfriado a velocidade moderada, de maneira que a quantidade de perlita na microestrutura fosse de 80%, admitindo-se que ferrita e cementita têm a mesma densidade?

Para uma molécula polimérica linear, o comprimento total da cadeia L depende do comprimento da ligação entre os átomos da cadeia d, do número de ligações na molécula N e do ângulo entre átomos adjacentes na cadeia principal θ , de acordo com:

Adicionalmente, a distância média de uma extremidade à outra para uma série de moléculas polimérica r, é igual a:

r = d√N

Determine, para um polietileno linear (2 átomos de carbono (12,01 uma) e 4 átomos de hidrogênio (1,08 uma)) o peso molecular médio para um comprimento total da cadeia de 2 500 nm e uma distância média de 20 nm.

Dado: sen(109/2) = 0,81

O peso molecular médio pelo número de moléculas de um polipropileno é de 1 000 000 g/mol. Calcule o grau de polimerização médio pelo número de moléculas, sabendo que a unidade repetitiva tem 3 átomos de carbono (12,01 uma) e 6 átomos de hidrogênio (1,008 uma).

O tamanho de grão de metais policristalinos é de fundamental importância, uma vez que afeta diversas propriedades tanto em alta como em baixa temperatura. Se existem 60 grãos por polegada quadrada numa fotomicrografia de um metal obtida com ampliação de 200X, qual é o número ASTM de tamanho de grão do metal?

Dados: N= 2^n-1 ; log(2) = 0,301; log(3) = 0,47.

Compare os polímeros termoplásticos e termofixos com base nas propriedades mecânicas após aquecimento e de acordo com a estrutura molecular:

Calcule o número de átomos de prata por cm³ que contém a liga com 70% em peso de prata. Prata (Ag) (densidade = 10,49 g/cm³ e massa atômica = 107,868 uma e Paládio (Pd) (massa atômica = 106,4 uma; densidade = 12,02 g/cm³ ).

Prata (Ag) (massa atômica = 107,868 uma; densidade 10,49 g/cm³ ) e Paládio (Pd) (massa atômica = 106,4 uma; densidade = 12,02 g/cm³ ) são completamente solúveis um no outro, tanto no estado líquido quanto no sólido. O ponto de fusão da Ag é 961,93°C e o do Pd é de 1 566°C. Uma liga contendo 10% em peso de Pd começa a solidificar a 1 050°C, formando cristais com 15% em peso de Pd. Uma liga com 30% em peso de Pd começa a solidificar a 1 200°C, formando cristais com 38% em peso de Pd. Uma liga com 50% de Pd em peso começa a solidificar a 1 320°C, formando cristais com 65% de Pd. Uma liga com 80% de Pd em peso começa a solidificar a 1 500°C, formando cristais com 95% de Pd.

Para uma liga contendo 70% em peso de Ag, indique a temperatura de início de solidificação e a densidade da liga à temperatura ambiente. Admita que o volume da liga é a soma dos componentes. 

Um compósito deve ser reforçado com fibras contínuas e orientadas, os módulos de elasticidade nas direções longitudinal e transversal são de 19,7 e 3,66 GPa, respectivamente. Se a fração volumétrica das fibras é de 0,25, determine os módulos de elasticidade das fases fibra (E_f ) e matriz ( E_m ). 

Dado: E_cl = E_m(1 - V_f ) + E_f (V_f);