AOL3 - Mecanica dos sólidos_2020 2

Prévia do material em texto

8/10 
1. Pergunta 1 
/1 
A hipótese de ponto material também pode ser aplicada em problemas tridimensionais, principalmente 
quando se trata de equilíbrio de um corpo suspenso. Para encontrar os valores desconhecidos, basta 
realizar o equilíbrio nas três direções. 
 
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_13_v1.JPG 
Um lustre está suspenso por três cabos, AD, BD e CD, conforme a figura apresentada. Considerando que 
a estrutura está em equilíbrio e que a aceleração local da gravidade é aproximadamente 10 m/s², analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): 
 
I. ( ) A força no cabo CD equivale a três vezes o valor da força peso do lustre localizado no ponto D. 
 
II. ( ) As componentes na direção x dos cabos AD e BD se equilibram com a força no cabo CD e valem 
1500 N cada. 
 
III. ( ) As componentes na direção y dos cabos AD e BD se anulam e valem 500 N devido à simetria. 
 
IV. ( ) O módulo do vetor força do cabo AD, calculado a partir das componentes vertical e horizontal, 
vale 1750 N. 
 
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
F, F, V, V. 
2. 
F, V, V, F. 
3. 
V, V, F, F. 
4. 
V, V, F, V. 
Resposta correta 
5. 
V, F, F, V. 
V, F, F, V. 
2. Pergunta 2 
/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“O momento de uma força em relação a um ponto ou a um eixo fornece uma medida de tendência dessa 
força de provocar rotação de um corpo em torno do ponto ou do eixo […]. Essa tendência de rotação 
muitas vezes é chamada de torque.” 
Fonte: HIBBELER, R. C. Estática: mecânica para engenharia. Campinas: Pearson Prentice Hall, 2011. 
 
Os momentos são fundamentais na análise da estática dos corpos rígidos, o que faz do conhecimento das 
suas propriedades algo indispensável. Com base nessas informações e nos conteúdos estudados a respeito 
desse tópico, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): 
 
I. ( ) Os momentos atuantes em um corpo geram apenas tendência de rotação dos corpos. 
 
II. ( ) Uma força F aplicada em um certo valor de braço possuirá o dobro do momento de uma mesma 
força F aplicada em um braço com metade do valor original. 
 
III. ( ) Quando as forças atuantes no corpo possuem apenas duas direções do eixo de coordenadas, os 
momentos delas atuarão apenas nessas duas direções. 
 
IV. ( ) Os momentos sempre serão grandezas vetoriais, com módulo, direção e sentido. 
 
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, V, F, V. 
Resposta correta 
2. 
F, F, V, V. 
3. 
V, F, F, V. 
4. 
V, V, F, F. 
5. 
F, V, V, F. 
3. Pergunta 3 
/1 
O uso de tirantes e cabos de sustentação é prática comum para auxiliar o equilíbrio de estruturas na 
engenharia. Por meio de um posicionamento adequado, os carregamentos atuantes são minimizados, além 
de se evitar a criação de novos momentos atuantes devido à presença das forças dos cabos. 
 
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_20_v1.JPG 
Os pontos O, A e B determinam uma estrutura em L que está sendo auxiliada por um cabo BC, conforme 
a figura. Sabe-se que o ponto O resiste a 5 graus de liberdade e permite rotação em relação ao eixo y. 
Sabendo que o módulo da força de tração no cabo equivale a 100 N, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. No ponto O, a sua força de resistência na direção x equilibra-se com a tração do cabo nesta direção e 
vale 500 N. 
 
II. No ponto O, a sua força de resistência na direção y equilibra-se com a tração do cabo nesta direção e 
vale 200 N. 
 
III. No ponto O, a força de resistência na direção z equilibra-se com a tração do cabo e com a força de 
200 N, chegando ao valor de 100 N. 
 
IV. No ponto O, o momento de resistência na direção x é nulo a partir do equilíbrio nesta direção. 
 
V. No ponto O, o momento de resistência na direção z vale 100 N.m a partir do equilíbrio nesta direção. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Mostrar opções de resposta 
4. Pergunta 4 
/1 
Na abordagem escalar, o equilíbrio de momentos atuantes em um ponto ou eixo é calculado a partir do 
somatório dos produtos das forças pelos seus respectivos braços, respeitando os sinais através da regra da 
mão direita. 
 
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_05_v1.JPG 
Uma força de 600 N é aplicada na peça em formato de um “quatro” conforme a figura apresentada. 
A peça está fixada no ponto O, que permite apenas a sua rotação. Desprezando a força peso da peça frente 
ao valor da força , analise as afirmativas a seguir: 
 
I. Se aplicarmos uma força horizontal na seção B para zerar o momento resultante em O, ela terá 
magnitude de 750 N e sentido para a esquerda. 
 
II. Se aplicarmos uma força vertical na seção B para zerar o momento resultante em O, ela terá magnitude 
de 480 N e sentido para baixo. 
 
III. Na seção C, não importando se a direção da força for vertical ou horizontal, ela deverá ter magnitude 
de 400 N e gerar um momento no sentido horário. 
 
IV. Se uma força de 200 N para baixo for aplicada em B, o momento em O será nulo se a força em C 
valer 200 N e poderá ser para baixo ou para a esquerda. 
 
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
V, V, V, F. 
2. 
F, V, V, F. 
3. 
F, V, F, V. 
4. 
V, F, F, V. 
5. 
F, F, V, V. 
Resposta correta 
5. Pergunta 5 
/1 
Leia o trecho a seguir: 
 
“O torque fornece a medida quantitativa de como a ação de uma força pode produzir o movimento de 
rotação de um corpo […]. A tendência de uma força para produzir rotação em torno de um ponto O 
depende do seu módulo e também da distância perpendicular entre o ponto e a linha de ação da força.” 
Fonte: YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física de Sears & Zemansky: volume 1 – Mecânica. 
Campinas: Pearson Prentice Hall, 2015. (Adaptado). 
 
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_03_v1.JPG 
Considere uma tábua suportada por um apoio cujas dimensões são indicadas na figura. A partir do texto 
apresentado e dos seus conhecimentos sobre momento de forças, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. O valor do módulo da força para suportar o momento gerado pelo peso do corpo deve ser de 25 
N. 
 
II. O corpo de 60 N tem a tendência de girar a tábua no sentido horário, seguindo a regra da mão direita. 
 
III. A força no apoio que suporta as forças nas duas tábuas deverá ser menor que 80 N para se manter o 
equilíbrio. 
 
IV. Se o corpo fosse deslocado para uma distância de 0,4 m do apoio, a força para equilibrá-lo 
deverá ter módulo de 20 N. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e IV. 
Resposta correta 
2. 
II e IV. 
3. 
II e III. 
4. 
III e IV. 
5. 
II e III. 
6. Pergunta 6 
/1 
O produto vetorial é uma operação envolvendo vetores de suma importância nas ciências exatas. Ela 
permitiu que diversas áreas de conhecimento pudessem atualizar as suas formulações, fazendo com que 
os vetores envolvidos pudessem ser escritos de maneira não geométrica, facilitando a leitura e a 
interpretação de resultados. 
 
Considerando essas informações e a definição de produto vetorial, é possível afirmar que a direção do 
vetor resultante de um produto vetorial entre os vetores e é: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
perpendicular ao plano definido pelas linhas de força dos vetores e . 
Resposta correta 
2. 
paralela ao maior vetor, ou seja, em relação ao de maior magnitude. 
3. 
perpendicular ao menor vetor seguindo a regra da mão esquerda. 
4. 
oposta à direção perpendicular definida pelos vetores e . 
5. 
uma composição dos vetores e através da regra da poligonal. 
7. Pergunta 7 
/1 
Os problemas tridimensionais envolvendo estática dos corpos rígidos requerem atenção especial tanto na 
visualização do problema quanto na determinação de direções e sentidos dos momentos aplicados pelas 
forças. A recomendação éque se use os vetores unitários onde o próprio resultado matemático já mostra 
todas as características do vetor. 
 
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_19_v1.JPG 
Uma estrutura tubular possui dimensões indicadas na figura. Sabendo que o ponto A é um ponto de 
resistência dos carregamentos que mantém a estrutura em equilíbrio, que a força aplicada no ponto C tem 
direção do eixo z e que a força no ponto D tem a direção do eixo x, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. O vetor resultante da força de resistência no ponto A terá módulo de 316,22 N. 
 
II. A componente em x do momento resultante no ponto A terá magnitude de 100 N.m com sentido 
negativo de x. 
 
III. A componente em y do momento resultante no ponto A terá magnitude de 900 N.m com sentido 
positivo de y. 
 
IV. A componente em z do momento resultante no ponto A terá magnitude de 300 N.m com sentido 
negativo de z. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
II e III. 
2. Incorreta: 
I e II. 
3. 
I e III. 
Resposta correta 
4. 
III e IV. 
5. 
I e IV. 
8. Pergunta 8 
/1 
Os conceitos da estática permitem analisar corpos em seu estado de repouso, realizando o equilíbrio de 
forças e momentos atuantes no mesmo. Dentro dessa área, existem duas linhas de análise bem definidas: 
estática do ponto material e estática dos corpos rígidos. 
 
Considerando essas informações e a hipótese que separa a estática do ponto material com a estática dos 
corpos rígidos, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: 
 
I. Na estática do ponto material não se considera o equilíbrio de momentos atuantes no corpo. 
 
Porque: 
 
II. Devido a todos os carregamentos estarem em um único ponto, não há distância para formação de um 
braço para gerar rotação do corpo. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
2. 
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
3. 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta correta 
4. 
As asserções I e II são proposições falsas. 
5. 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
9. Pergunta 9 
/1 
O equilíbrio de momentos em corpos rígidos garante que o corpo não sofrerá rotações que o tirem do 
estado de repouso. Se a resultante desses momentos for diferente de zero, o corpo terá a tendência de 
seguir o sentido de rotação dessa resultante. 
 
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_04_v1.JPG 
Uma barra em L recebe um carregamento de 180 N, conforme a figura. De posse dos conhecimentos 
sobre momentos das forças, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. O momento resultante no ponto A é o produto da força pelo braço e vale 216 N.m. 
 
II. A direção do momento no ponto A é perpendicular ao plano da figura pelo produto vetorial. 
 
III. O sentido do momento no ponto A é saindo do plano da figura de acordo com a regra da mão direita. 
 
IV. Uma opção de equilíbrio é aplicar uma força em B de valor 60 N vertical e para cima. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
II e III. 
2. 
III e IV. 
3. 
II e IV. 
Resposta correta 
4. 
II e III. 
5. 
I e IV. 
10. Pergunta 10 
/1 
O equilíbrio de corpos rígidos através da estática permite encontrar os valores de forças que mantêm o 
corpo em equilíbrio. Geralmente se parte de um valor de força conhecido em determinado ponto e 
encontra-se os outros através do equilíbrio de forças e momentos. 
 
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_17_v1.JPG 
Um sistema articulado possui pivot no ponto O e a estrutura com a forma apresentada na figura. Sabendo 
que , analise as afirmativas a seguir: 
 
I. No equilíbrio na direção vertical, a subtração das componentes das forças e resulta em 
10.000 N. 
 
II. No equilíbrio de momentos no ponto O, a subtração das componentes das forças e resulta 
em 400 N. 
 
III. O módulo da força , localizada a 2,5 m do ponto O tem magnitude de 4800 N. 
 
IV. A componente vertical da força tem magnitude de 1000 N, sentido para baixo. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
Ocultar opções de resposta 
1. 
I e III. 
2. 
II e III. 
Resposta correta 
3. 
II e IV. 
4. 
I e IV. 
5. 
III e IV.