Questões de Concurso Militar CIAAR 2017 para Primeiro Tenente - Engenharia Mecânica

Um eixo de alumínio tem o seu diâmetro medido por um micrômetro em um ambiente com temperatura de 30°C, sendo encontrada a indicação de 20,538mm.

Para essa situação, qual deverá ser a correção aplicada no valor do diâmetro do eixo para compensar o efeito da temperatura?

Considere que ambos os materiais estejam na mesma temperatura.

(Dados: α_aço = 11,5 μm.m^-1.K^-1 e α_Al = 23,0 μm.m^-1.K^-1; 1μm = 10^-6m)

Por “defeito cristalino” designamos uma irregularidade na rede cristalina com uma ou mais das suas dimensões na ordem de um diâmetro atômico. Vários tipos diferentes de imperfeições são conhecidas, incluindo os defeitos pontuais, aqueles associados com uma ou duas posições atômicas.

Qual é o mais simples dos defeitos pontuais?

Informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma sobre transferência de calor.

( ) Transferência de calor é energia em trânsito devido a uma diferença de temperatura.

( ) Quando a condutividade térmica do material tem um valor baixo, o material é considerado condutor térmico e, caso contrário, isolante térmico.

( ) Quando a transferência de energia ocorrer em um meio estacionário, que pode ser um sólido ou um fluido, em virtude de um gradiente de temperatura, a transferência de calor ocorre por condução.

( ) Aletas têm como função fornecer superfície extra para o calor se dissipar. Com isso, aumenta-se a taxa de transferência de calor (q) entre um sólido e um fluido.

( ) Quando a transferência de energia ocorrer entre uma superfície e um fluido em movimento, em virtude da diferença de temperatura entre eles, a transferência de calor ocorre por radiação.

De acordo com as frases acima marque a sequência correta.

A maioria das estruturas são projetadas para assegurar que apenas uma deformação elástica irá resultar quando da aplicação de uma tensão; tornando-se, então, desejável conhecer o nível de tensão onde a deformação plástica tem início ou onde ocorre o fenômeno do escoamento. O gráfico a seguir mostra o comportamento tensão-deformação para o corpo de prova de uma amostra de latão.

Com relação à imagem acima, a carga máxima que pode ser suportada por um corpo de prova cilíndrico de latão com um diâmetro original de 10,4mm, é de aproximadamente

Uma propriedade mecânica importante a ser considerada é a dureza. Ela é uma medida de resistência de um material a uma deformação plástica localizada. Os primeiros ensaios de dureza eram baseados em minerais naturais. Ao longo dos anos, novas técnicas quantitativas para detecção da dureza foram desenvolvidas e, hoje, existem vários ensaios conhecidos, normatizados e amplamente descritos na literatura específica que detalham métodos pelos quais os valores de dureza dos materiais podem ser determinados.

Com base no conhecimento desses métodos, qual dos ensaios de dureza listados a seguir utiliza um penetrador de diamante muito pequeno, com geometria piramidal e que é forçado contra a superfície do corpo de prova para detecção da dureza, além de ser usado para testar materiais frágeis, como os materiais cerâmicos?

Em sólidos cristalinos, a deformação plástica envolve, na maioria das vezes, o movimento de discordância.

Analise as afirmativas a seguir sobre as características das discordâncias e o seu envolvimento em um processo de deformação plástica.

I. Em uma discordância de aresta, existe uma distorção localizada da rede cristalina ao longo da extremidade de um semi plano adicional de átomos, que também define a linha da discordância.

II. Uma discordância espiral pode ser considerada como sendo o resultado de uma distorção por cisalhamento.

III. Durante a deformação plástica, o número de discordância aumenta drasticamente.

IV. A densidade de discordância em um material é expressa como a área total de discordância por unidade de volume.

V. As discordâncias se movem com o mesmo grau de facilidade sobre todos os planos cristalográficos de átomos e em todas as direções cristalográficas.

Está correto apenas o que se afirma em

A conformação mecânica consiste em alterar as formas dos metais por meio de solicitações mecânicas. Essencialmente, o processo causa deformação plástica em um corpo metálico sem modificar sua massa e integridade. Processos como trefilação, extrusão, laminação, forjamento e estampagem são processos de conformação mecânica, caracterizados por alterarem as dimensões dos aços via deformações plásticas.

Nas frases abaixo, sobre conformação mecânica, coloque (V) para as afirmações verdadeiras e (F) para as afirmações falsas.

( ) A fieira é o dispositivo básico da trefilação. É constituída por três partes cônicas e uma parte cilíndrica.

( ) No trabalho a frio, é necessária uma menor energia para deformar o metal, já que a tensão de escoamento decresce com o aumento da temperatura.

( ) Entre as vantagens do processo de trefilação, podemos citar a elevada redução transversal e a precisão dimensional, inferior apenas àquela obtida por laminação a frio.

( ) Entre os defeitos de trefilação, podemos citar: fratura irregular, causada por partículas duras que ficam retidas na fieira e posteriormente se desprendem, e diâmetro irregular formando cones, causado por redução pequena e ângulo de fieira muito grande, com acentuada deformação da parte central.

De acordo com as frases propostas, marque a sequência correta.

O motor de combustão interna produz movimentos de rotação por meio de combustões dentro de cilindros fechados. Suas partes principais são: cabeçote, bloco, conjuntos das bielas e árvore de manivelas.

Sobre o cabeçote pode-se afirmar que

A fadiga é uma forma de falha que ocorre em estruturas que estão sujeitas a tensões dinâmicas e oscilantes como, por exemplo, pontes, aeronaves e componentes de máquinas.

Sobre a fadiga é correto afirmar que

A extrusão é um processo de transformação termomecânica no qual um tarugo de metal é reduzido em sua seção transversal quando forçado a fluir através do orifício de uma matriz (ferramenta), sob o efeito de altas pressões e temperatura.

PORQUE

Metais que possuem baixa resistência ao escoamento, como ligas não ferrosas (Al, Mg, Cu), podem passar pelo processo de extrusão em baixas temperaturas.

Sobre essas duas assertivas, é correto afirmar que a(s)

Um propulsor a jato queima 2,0 kg/s de combustível quando o avião voa a uma velocidade de 250 m/s.

Qual é o valor da velocidade dos gases expelidos na seção de saída, área 2, do propulsor?

Dados: ρ_ar = 1,2kg / m³ ; ρ_g = 0,5kg / m³ ; A₁ = 0,3m² ; A₂ = 0,2m²

A laminação é um processo de conformação mecânica que consiste em modificar a seção transversal de um metal na forma de barra, lingote, placa, fio, ou tira, pela passagem entre dois cilindros com geratriz retilínea ou contendo canais entalhados de forma mais ou menos complexa. Um tipo de cadeia de laminação é usado na laminação de barras de aços especiais e consiste em dois conjuntos duos, com sentidos de movimento opostos, colocados em planos verticais paralelos e montados numa cadeira de laminação única.

Essa cadeia é conhecida como

Indique a opção que completa corretamente as lacunas da assertiva a seguir.

A máquina de trefilar _____________ contém um sistema de tração do fio, para conduzi-lo através do furo da fieira, constituído de um anel tirante que primeiro acumula o fio trefilado para depois permitir o seu movimento em direção a uma segunda fieira. Já para a trefilação de fios metálicos de pequenos diâmetros, as máquinas ___________________ são as mais utilizadas.

Com as condições e técnicas de soldagem corretas e com os materiais também corretos, o processo MIG/ MAG resultará num depósito de solda de alta qualidade. Entretanto, assim como em qualquer outro processo de soldagem, os defeitos de solda podem ocorrer.

Associe as colunas relacionando os defeitos de solda à sua correta descrição.

Defeito de solda

(1) Falta de penetração

(2) Falta de fusão

(3) Mordedura

(4) Porosidade

Descrição do defeito da solda

( ) ocorre onde não existir fusão entre o metal de solda e as superfícies do metal de base.

( ) consiste em poros de gás que podem ser encontrados na superfície ou no interior do cordão de solda solidificado.

( ) é encontrado quando o cordão de solda não penetra completamente na espessura do metal de base.

( ) aparece como um entalhe no metal de base ao longo das bordas do cordão de solda.

A sequência correta dessa associação é

A NBR 8403 (ABNT, 1984) fixa tipos e o escalonamento de larguras de linhas para uso em desenhos técnicos e documentos semelhantes.

Qual das linhas a seguir é aplicada para contornos visíveis e arestas visíveis?

Os diagramas de fase têm como finalidade mostrar alterações de estado físico e de estrutura que sofrem as ligas metálicas, em decorrência de aquecimentos ou resfriamentos lentos. O diagrama de fases Ferro-Carbono é, obviamente, o diagrama mais estudado entre todas as ligas metálicas presentes na atualidade, fato facilmente explicado já que os aços carbono, além de serem os materiais metálicos mais utilizados pelo homem, apresentam variadas e interessantes transformações no estado sólido.

Com base no Diagrama de fases Ferro-Carbono a seguir, associe as colunas relacionando a estrutura do aço à sua correta descrição.

Estrutura do aço

(1) Campo ferrítico

(2) Campo austenítico

(3) Cementita

(4) Ponto eutetóide

(5) Ponto eutético

Descrição da estrutura do aço

( ) Microconstituinte composto de ferro e carbono. Esse carboneto apresenta elevada dureza, estrutura atômica ortorrômbica e 6,7% de carbono.

( ) Ponto correspondente à composição de carbono de 0,8%.

( ) Campo correspondente à solução sólida de carbono no ferro α, nesse campo a estrutura atômica é cúbica de corpo centrado.

( ) Ponto correspondente à composição de carbono de 4,3%. Trata-se do ponto de mais baixa temperatura de fusão ou solidificação, 1.147°C.

( ) Campo correspondente à solução sólida de carbono no ferro Y, nesse campo a estrutura atômica é cúbica de face centrada. Essa fase tem solubilidade máxima de carbono de 2,06% à 1.147°C.

A sequência correta dessa associação é

A Usinagem é uma operação que confere forma, dimensões ou acabamento superficial à peça, ou ainda uma combinação desses, através da remoção de material sob a forma de cavaco.

Sobre o desgaste é correto afirmar que

A parede da fornalha de uma panela da aciaria é construída de tijolos refratários com 0,25m de espessura e condutividade térmica de 1,3W/mK. A temperatura interna da parede é 1.327°C e a temperatura externa da parede é 917°C.

A taxa de calor perdido através de uma parede com 1,6m por 1,8m é aproximadamente

Uniões fixas são aquelas que se caracterizam pela impossibilidade de separar as peças previamente unidas sem danificar o conjunto. Os procedimentos mais utilizados e que merecem destaque para esse tipo de união são: Soldagem, Brasagem e Colagem.

Avalie as afirmações sobre esses três procedimentos.

I. A soldagem tem, como um dos seus processos, o caldeamento, isto é, aquecer a área a ser soldada com uma fonte concentrada de calor que leva à fusão incipiente do metal, devendo-se adicionar metal de enchimento na junta.

II. A brasagem consiste na união de metais através do aquecimento abaixo da temperatura de fusão dos mesmos, adicionando-se uma liga de solda (metal de adição) no estado líquido, a qual penetra na folga entre as superfícies a serem unidas.

III. A colagem é um processo de união inter-metálica que consiste em unir partes metálicas ou não, através da adição de uma substância com grande poder adesivo.

IV. As vantagens da soldagem em relação à brasagem são: maior resistência sob elevadas temperaturas de atuação, praticamente sem limitações sobre a dimensão das peças; menor preparação das partes e metal de adição de menor custo.

Está correto apenas o que se afirma em