Questões de Concurso Militar CIAAR 2015 para Primeiro Tenente - Engenharia Mecânica

Um pinhão destro sem-fim de uma entrada transmite 5cv, a 1200 rpm, a uma coroa sem-fim de 40 dentes e passo diametral transversal de 5,08mm/dente e uma largura de face de 38,2mm. O pinhão apresenta um diâmetro primitivo de 40mm e uma largura de face de 50mm. O ângulo de pressão normal vale 14,5° e o coeficiente de atrito f = 0,05. Encontre a força tangencial F_t a força axial F_a e a força radial F_r no pinhão. 

Considere os dados: W^x = W ^* (Cos(β)*sen( λ) + f * cos ( λ)); W^x = F_t (no parafuso) W^y = W * sen(β); W^z = W * (Cos(β)*cos(λ) - f * sen (λ))

                             

Arredondar as respostas para o inteiro mais próximo. Cálculos três decimais.

                          

Assinale alternativa com as respostas corretas para as forças em N.

Marque a alternativa que não é considerada desvantagem/inconveniente dos compressores de êmbolo, apesar de seu vasto campo de aplicação.

O ensaio de tração permite obter diversas informações importantes em relação aos materiais, como, por exemplo, a resistência e a ductilidade. Um corpo de prova cilíndrico de latão é tracionado até a ruptura, apresentando um diâmetro na seção reta no momento da fratura de 7mm. Considerando uma redução de área percentual do corpo de prova de 51,0%, indique o diâmetro inicial do corpo de prova, em mm.

Uma parede de um forno é constituída de duas camadas: 0,20m de tijolo refratário (k = 1,2kcal/h . m . °C) e espessura “L₂” m de tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h . m . °C). A temperatura da superfície interna do refratário é 1680°C, sendo que a taxa do calor perdido por unidade de tempo e por m² de parede e temperatura da superfície externa do isolante é 180°C. Desprezando a resistência térmica das juntas de argamassa, calcule:

• a espessura “L₂” em metros do tijolo isolante (k = 0,15 kcal/h . m . °C); e

• a temperatura da interface refratário/isolante.

Considere fluxo de calor unidimensional e em regime permanente.

Marque a alternativa em que a espessura “L₂” e a temperatura “T₂” na interface das paredes estão corretas.

Um fabricante de peças utilizou inicialmente um aço SAE 1030 para produzir um eixo de veículo. Após as etapas de conformação e usinagem, a peça foi temperada em óleo e revenida a 500°C por 1 hora, contudo não atingiu a dureza esperada para a aplicação. Em relação ao que o fabricante poderia fazer para aumentar a dureza final do eixo, informe se as afirmativas são verdadeiras (V) ou falsas (F) e, em seguida, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.

( ) Substituir o aço por um aço de maior teor de carbono.

( ) Aumentar a temperatura de revenimento para 700°C.

( ) Aumentar o tempo de revenimento para três horas.

( ) Substituir o meio de têmpera de óleo por água.

Em um gerador de vapor de um reator nuclear / min de água entram num tubo de 20mm de diâmetro a pressão de 7MPa e temperatura de 27°C e deixam-no como vapor saturado seco a 6MPa. Determinar a taxa de transferência de calor para a água em kcal/s.

Considere: h_e = 120kJ/kg; h_s= 2784Kj / kg; v_e = 0,001m³/ kg . v_s= 0,03244m³ / kg π = 3,14. Aplicar a 1ª Lei da Termodinâmica. - 1 cal = 4,18 J.

Assinale a alternativa correta para em kcal/s.

Determine para o eixo-árvore abaixo o valor do momento ideal na polia B. A potência do motor é de 40 cv e uma rotação de 1000 rpm, polias B e C com diâmetro de 300mm trabalhando com correias planas paralelas. F₁ = 1000N, F₂ = 800N e F₃= 4 F₄. Considere os dados abaixo:

• o mancai “A” transmite apenas a potência do motor;

• na polia B, temos o momento equivalente M_eqB; e

• M_eqB = (2181301,999)^1/2 => M_eqB = 147,923 Nm.

Utilize o método de Newton Raphson em que M_i(n+1)= M_i(n) - f(M_i(n)) / f ‘(M_i(n)), fazendo f(M_i(n)) = (M_i(n))² - 2181301,999.

Arbitre como primeiro valor das iterações M_i(0)= 1506,000, obtendo o resultado de duas iterações com todos os cálculos com três decimais.

Qual é o diâmetro do eixo-árvore ‘D” em mm?

Uma viga de diâmetro D = 50mm suspensa pelas extremidades entre dois postes de uma estrutura estaiada, sendo essas extremidades niveladas horizontalmente e separadas pela distância horizontal de 6m, descreve uma curva com a configuração de uma catenária cuja equação obedece a Y = cosh(x) = , por ter sido assim conformada. Pede-se determinar a carga distribuída q(x). (kgf;m) linear da viga e seu peso P (kgf).

Considere os dados:

(cosh(3x/4))² - (senh(3x/4))² = 1, y = 8750 kgf/m³

Marque a alternativa que apresenta a resposta correta de q(x). (kgf;m) e P (kgf).

A caixa redutora apresentada abaixo foi projetada para a grade de um torno mecânico. A entrada transfere 6,6N . m de torque a 3200rpm. O par de engrenagens da entrada reduz a velocidade de uma razão de 5:3 e o par de engrenagens da saída reduz a uma razão de 5:2. Desconsiderar os rendimentos e/ou perdas de rendimentos.

Considere que o desenho não está em escala.

Analise as afirmativas abaixo.

I. O número de dentes da engrenagem que faz par com a engrenagem de entrada é Z = 55.

II. A rotação do eixo de saída é 1200rpm.

III. O número de dentes da engrenagem que faz par com a engrenagem de saída é Z =132.

IV. O torque no eixo de saída é 27,56N . m.

Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

Os engenheiros são especializados em realizar as análises de causa de falhas, podendo utilizar diferentes formas e sistemas para detectar as avarias, entretanto a maneira mais prática para os gestores e engenheiros de manutenção e confiabilidade é classificar as falhas por sobrecarga, fadiga, corrosão influenciada fadiga, corrosão e desgaste. Marque a opção incorreta sobre os modos de falha.

Uma instalação de bombeamento possui um manômetro colocado após a bomba que acusa uma pressão de 80 kgf/cm² e um vacuômetro posicionado imediatamente antes da mesma marcando um vácuo de 60,8 mmHg. A diferença de cotas entre o manômetro e o vacuômetro é de 1m e a instalação bombeia um óleo leve de peso específico y = 8000 kgf/m³. Encontre a altura manométrica H_man em metros para essas condições de trabalho.

Considere: 1 kgf/cm² = 10 m . c . a = 760mmHg.

Despreze a variação da energia cinética.

Assinale a alternativa com o valor correto de H_man em metros.

Conforme diagrama abaixo, em um reservatório de nitrogênio líquido com diâmetro de 1,20m, comprimento de 6m e extremidades hemisféricas, sabendo-se que o ponto de ebulição do nitrogênio é -195,6°C, procura-se um isolante térmico que mantenha a taxa de evaporação em regime permanente a não mais que 10Kg/h. O calor de vaporização do nitrogênio é 53,00 Kcal/Kg. Sabendo-se que a temperatura ambiente máxima local é 44,4°C e que a espessura do isolante não deve ultrapassar 75mm, qual deverá ser a condutividade térmica “k” do isolante em

Não considere as resistências devido à convecção e também da condução na parede metálica que é fina e de alto coeficiente de transferência de calor “k”. Pi = π = 3,140. Use três decimais em todos os cálculos.

Indique a alternativa com a resposta correta para K em

As principais propriedades que um material de ferramenta de corte deve apresentar são: alta dureza; tenacidade suficiente para evitar falha por fratura; alta resistência ao desgaste; alta resistência à compressão; alta resistência ao cisalhamento; boas propriedades mecânicas e térmicas a temperaturas elevadas; alta resistência ao choque térmico; alta resistência ao impacto; e ser inerte quimicamente. Dadas as características e/ou propriedades inerentes a um determinado material empregado em ferramentas de corte, analise:

I. Alta dureza a quente (1600°C).

II. Não reage quimicamente com o aço.

III. Longa vida da ferramenta.

IV. Usado com alta velocidade de corte.

V. Não forma gume postiço.

A que material de ferramentas de corte pertencem essas propriedades?

Determine a relação r entre as tensões circunferenciais induzidas por uma mesma pressão “p” em um tanque esférico σe de diâmetro "D" e um tanque cilíndrico σc de mesmo diâmetro, sendo a espessura da parede dos mesmos idênticas, e aqui designada por ”e”. Considere os tanques de parede fina para efeito de simplificação dos cálculos. Assinale a alternativa que exibe a relação correta r:

Os rolamentos, também denominados mancais de rolamento, são geralmente constituídos de anéis com pistas (um anel interno e um anel externo), corpos rolantes (tanto esferas com rolos) e um elemento retentor dos corpos rolantes. Nos mancais de rolamentos, como ilustrado abaixo, a geometria das superfícies de rolamento é determinada a partir da capacidade de carga de seus elementos rolantes e do tipo de movimento. Em um rolamento de esferas, a carga é totalmente suportada pelas esferas. Dependendo da geometria das pistas, cargas radiais, axiais e momentos podem ser transmitidos por um rolamento de esferas.

Quase todos os tipos de rolamentos podem suportar cargas simultaneamente em ambos os sentidos. Geralmente, os rolamentos possuem em um grupo contatos angulares inferiores a 45° enquanto em outro grupo está definido com contatos angulares superiores a 45°. Também existem rolamentos classificados como combinados, os quais combinam as características de carga dos dois grupos de rolamentos. Para um carregamento puramente axial, assinale a alternativa que apresenta o rolamento de esferas que melhor se adapta a esse tipo de carregamento:

Apesar de as palavras “exatidão” e “precisão” serem usadas como sinônimos por pessoas leigas, existe uma significativa diferença entre os dois conceitos no âmbito da metrologia. Quatro metralhadoras estão passando por um processo de manutenção que visa identificar defeitos na mira, no cano, entre outros. São desferidos vários tiros sequenciais em alvos circulares. O objetivo é acertar o mais próximo possível do centro. Considere que o atirador não propaga seu erro para o tiro, ou seja, a mira está posicionada exatamente no centro do alvo. Após os tiros, visualiza-se o seguinte resultado: metralhadora

1: tiros desferidos em uma região longe do centro do alvo, mas com pequena dispersão, metralhadora

2: tiros desferidos próximos do centro do alvo, mas com grande dispersão, metralhadora

3: tiros desferidos próximos do centro do alvo e com pequena dispersão, metralhadora

4: tiros desferidos em um ponto longe do centro do alvo e com grande dispersão.

As metralhadoras enumeradas, de acordo com conhecimentos metrológicos, podem ser caracterizadas corretamente por qual afirmação abaixo?

Para que os erros de medição existam, é necessária uma série de fatores. Marque a alternativa que contém a afirmação verdadeira quanto aos erros de medição e os principais fatores que os ocasionam.

O processo de usinagem baseia-se na ação de retirada de material com a consequente produção de cavacos. Para que isso aconteça, normalmente utiliza-se uma ferramenta de um material mais duro e mecanicamente mais resistente que a peça. Atualmente, existem grandes pesquisas e investimentos na área de desenvolvimento de ferramentas de corte. Considerando-se uma ferramenta ideal, qual alternativa descreve as principais propriedades desejáveis em um material para ferramenta de corte?

A engenharia, tal como toda ciência exata, requer uma definição exata dos termos e conceitos que são utilizados para construção de problemas mais complexos. Dentro desse âmbito, são apresentadas abaixo duas definições para o termo “fluido” constante na disciplina de “mecânica dos fluidos”.

Definição (1): um fluido é uma substância que se deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento (tangencial), não importando o quão pequeno seja esse valor de tensão.

Definição (2): um fluido é uma substância que não pode sustentar uma tensão de cisalhamento quando em repouso.

Assinale a alternativa correta.

Todo processo industrial é desenvolvido para se alcançar o máximo de produtividade e/ou qualidade. Concordando com essa ideia, no processo de usinagem são utilizados fluidos de corte que podem trazer vários benefícios. Sendo assim, os fluidos de corte possuem quatro principais funções no âmbito dos sistemas de manufatura:

• lubrificação a baixas velocidades de corte;

• refrigeração a altas velocidades de corte;

• remoção dos cavacos da zona de corte; e

• proteção da máquina ferramenta e da peça contra a oxidação.

Embora na maioria dos processos de usinagem, as duas primeiras funções sejam as mais prioritárias, há dois processos nos quais a terceira função, remoção dos cavacos, torna-se mais importante. São eles