Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário - Mecânica dos Solídos

Prévia do material em texto

Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário
 Pergunta 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 é que 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:
1. I e III.
2. III e IV.
3. II e III.
4. I e II.
5. I e IV.
 
 Pergunta 2
 
 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:
1. I, III e V.
2. II, III e IV.
3. II, III e V.
4. I, III e IV.
5. I, II e IV.
 
 Pergunta 3
 
 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:
1. F, V, F, V.
2. V, F, F, V.
3. F, V, V, F.
4. F, F, V, V.
5. V, V, V, F.
 
 Pergunta 4
 
 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:
1. II e III.
2. II e III.
3. I e IV.
4. II e IV.
5. III e IV.
 
 Pergunta 5
 
 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:
1. V, F, F, V.
2. V, V, F, F.
3. V, V, F, V.
4. F, F, V, V.
5. F, V, V, F.
 
 Pergunta 6
 
 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:
1. V, V, F, F.
2. F, V, V, F.
3. F, F, V, V.
4. V, V, F, V.
5. V, F, F, V.
V, F, F, V.
 
 Pergunta 7
 
 O momento de uma força é definido como o produto vetorial do vetor posição desta força
em relação ao ponto de apoio, chamado polo, e o próprio vetor força. Por conveniência,
sempre se busca calcular o produto vetorial com o vetor posição definido pelo ponto de
apoio e o ponto de aplicação da força. Porém, o princípio da transmissibilidade mostra que o
vetor posição pode ser entre o ponto de apoio e qualquer ponto pertencente à linha de ação
da força.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre produto vetorial, pode-se
afirmar que a justificativa para que o princípio da transmissibilidadeseja válido é que:
1. qualquer força pode ser transmitida para o ponto de apoio, o que irá zerar o
momento resultante.
2. o módulo da força varia com a posição na linha de força, compensando o tamanho
do vetor posição.
3. o cálculo do produto vetorial é independente do vetor posição, dependendo apenas
do vetor força ao quadrado.
4. a magnitude da projeção perpendicular do vetor posição em relação à linha de força
é constante.
5. o vetor força gera um momento na direção paralela ao vetor posição, e essa
dimensão é constante.
 
 Pergunta 8
 
 Leia o trecho a seguir:
Uma das principais aplicações do conceito de estática das partículas é realizada em
sistemas coplanares: “Se um ponto material estiver submetido a um sistema de forças
coplanares localizado por exemplo no plano x-y, então cada força poderá ser desdobrada
em suas respectivas componentes nas direções dos eixos.”
Fonte: HIBBELER, R. C. Estática: mecânica para engenharia. Campinas: Pearson Prentice
Hall, 2011. (Adaptado).
 BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_09_v1.JPG
 
 Uma massa de 20 kg está suspensa através de dois cabos, AC e BC conforme a figura. O
ponto C é uma argola que prende os cabos para a manutenção do equilíbrio. Considerando
essas informações e seus conhecimentos sobre estática das partículas, analise as
afirmativas a seguir:
I. As componentes horizontal e vertical do cabo BC possuem a mesma magnitude.
II. A componente vertical do cabo BC possui valor de 277,5 N apontada para cima.
III. A força do cabo AC apenas equilibra a componente horizontal de BC e vale 196,2 N.
IV. O módulo da força no cabo BC vale 138,7 N e é calculado a partir de suas componentes.
Está correto apenas o que se afirma em:
1. I e IV.
2. II e III.
3. II e IV.
4. I e III.
5. III e IV.
 
 Pergunta 9
 
 Os equilíbrios coplanares são comuns nas aplicações de engenharia, uma vez que os
carregamentos atuantes nas diversas estruturas conseguem ser posicionados em um único
plano. Separando os carregamentos nas direções verticais e horizontais, o equilíbrio é
realizado.
 BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_12_v1.JPG
 
 Uma massa de 250 kg é suspensa através de um sistema de cabos e argolas conforme a
figura apresentada. Considerando que o corpo está em equilíbrio e o conteúdo estudado
sobre estática das partículas, analise as afirmativas a seguir:
I. A força no cabo DE tem magnitude de 657,1 N.
II. A força no cabo BD tem magnitude de 2452,5 N.
III. A soma da força no cabo BC com o cabo DE resulta na força do cabo AB.
IV. A força no cabo AB tem magnitude de 4905 N.
V. A força no cabo BC é igual a 3590,7 N.
Está correto apenas o que se afirma em:
1. I, IV e V.
2. II, III e V.
3. III, IV e V.
4. I, III e V.
5. I, II e IV.
 
 Pergunta 10
 
 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:
1. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa
correta da I.
3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da
I.
5. As asserções I e II são proposições falsas.