A2 - Resistência dos materiais

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Os alunos de uma universidade desenvolveram o protótipo de um carro elétrico, com 
um motor de 10 cv. O motor estava acoplado diretamente a um eixo maciço de 
alumínio de 45 mm de diâmetro que gira a 2 500 rpm. O eixo estava colapsando 
durante a operação, e os alunos necessitavam determinar se o problema era devido 
ao diâmetro do eixo ou devido a falhas no processo de fabricação desse eixo, que o 
fragilizava. Sendo a tensão de cisalhamento admissível no alumínio de 6 MPa, calcule 
qual é o menor diâmetro necessário ao projeto em questão. Assinale a alternativa que 
apresenta o valor: 
 
 
Sabemos que um eixo de transmissão é utilizado para transmitir torque entre dois ou 
mais componentes presos ao eixo. Ao analisar um eixo qualquer de transmissão, 
deparamos com conceitos que apresentam nomenclaturas parecidas (torque e torção), 
entretanto, representam conceitos diferentes: de causa e efeito. 
Considerando esses conceitos, analise as afirmativas e assinale V para a(s) 
afirmativa(s) verdadeira(s) e F para a(s) afirmativa(s) falsa(s). 
 I. ( ) Torque é o momento que tende a torcer um elemento em seu próprio eixo. 
II. ( ) Torção é o efeito de rotação que sofre um elemento quando submetido a um 
torque. 
III. ( ) Torque representa o momento em que um elemento está sendo torcido, devido 
à ação da torção. 
IV. ( ) Torção é o efeito de rotação em um elemento, sendo essa a causa do torque. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
Um eixo de 0,5 m deve ser projetado para suportar um torque 50 N.m e ter um ângulo 
de torção inferior a 0,8°. Para isso as seguintes opções de materiais e geometrias são 
disponíveis: eixos maciços de alumínio 6061-T6 e eixos maciços ou tubos com parede 
de 5 mm de aço A36 e titânio T1-6A1-4V. Todas as opções de eixos devem ter 25 mm 
de diâmetro externo devido a exigências de projeto. Nesse sentido, assinale a 
alternativa que determina qual a melhor opção para esse eixo, sendo que a redução 
de peso no eixo é um diferencial no projeto: 
 
 
 
 
 
 
A fim de determinar a tensão ou deslocamento em um elemento sujeito a 
carregamentos complexos, utiliza-se o princípio da superposição. O princípio afirma 
que é possível determinar a tensão e o deslocamento resultantes em um ponto 
específico do elemento sem se ter definido a tensão e o deslocamento geral de todo o 
elemento. Sabendo-se que existem condições básicas que possibilitam a aplicação do 
princípio, assinale a alternativa que apresenta uma condição para a sua utilização: 
 
 
 
Analise a figura a seguir: 
 
 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
Um espaçador de latão foi utilizado para permitir uma montagem onde apenas 
parafusos longos estavam disponíveis. O parafuso deveria ser apertado até encostar 
no espaçador, que tem 100 mm, entretanto devido a um descuido a porca avançou 
0,05 mm. O parafuso utilizado era um M10 (diâmetro de 10 mm) e o tubo apresenta 
uma área de seção transversal de 125 mm². Considerando Eparafuso = 220 GPa e Elatão = 
105 GPa, assinale a alternativa que determina as forças no parafuso e no tubo: 
 
 
O Engenheiro e professor francês Adhémar Jean Claude Barré de Saint-Venant 
observou, pela primeira vez, que a diferença entre o efeito de duas cargas diferentes, 
porém estaticamente equivalentes se torna muito pequena em grandes distâncias da 
aplicação da carga. Devido a essa observação existe hoje o tão conhecido princípio de 
Saint-Venant. Sobre o princípio de Saint-Venant, analise as afirmativas a seguir: 
 
1. Os efeitos localizados, causados por qualquer carga que age sobre um corpo, 
serão dissipados em regiões suficientemente afastadas do ponto de aplicação 
da carga. 
2. Uma distância mínima para considerar que os efeitos de uma carga aplicada 
na extremidade de uma barra de tamanho L é de L/2, independente da 
magnitude de L. 
3. A distribuição de tensão nessas regiões suficientemente afastadas será a 
mesma que a causada por qualquer outra carga estaticamente equivalente, 
aplicada ao corpo dentro da mesma área localizada. 
4. Os efeitos localizados, causados por qualquer carga que age sobre um corpo 
não serão dissipados, mesmo em regiões afastadas do ponto de aplicação da 
carga. 
 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
Materiais com alta ductilidade são encontrados com grande frequência em aplicações 
de engenharia, visto que esses materiais apresentam propriedades muito úteis em 
diversos setores da indústria e da construção civil. Esses materiais têm a capacidade 
de responder de maneiras distintas, dependendo de qual a carga aplicada. 
Analise as afirmativas e assinale V para a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F para a(s) 
afirmativa(s) falsa(s). 
I. ( ) Diz-se comportamento plástico quando um material dúctil ao ser solicitado 
apresentar deformações permanentes. 
II. ( ) Um elemento ao sofrer deformações permanentes devido ao carregamento, não 
retornará à sua condição inicial, devido à inexistência de tensão residual. 
III. ( ) Um elemento ao sofrer deformações permanentes devido ao carregamento, não 
retornará à sua condição inicial, devido à tensão residual existente. 
IV. ( ) Diz-se comportamento elástico quando um material dúctil ao ser solicitado 
apresentar deformações permanentes. 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
Diagramas de esforço cortante e momento fletor são muito utilizados por apresentar 
várias informações de forma visual e rapidamente. As afirmativas abaixo apresentam 
uma estrutura com vínculos estruturais e forças atuantes, seguido de um esboço do 
diagrama de esforços internos (esforço cortante - DEC, ou momento fletor - DMF) 
referente a essa estrutura. 
 
Analise as afirmativas apresentadas e assinale V para a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) 
e F para a(s) afirmativa(s) falsa(s). 
 I. ( ) 
 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
II. ( ) 
 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
III. ( ) 
 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
IV. ( ) 
 
 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
Vigas são elementos delgados que têm a capacidade de suportar cargas aplicadas 
perpendicularmente ao seu eixo longitudinal. As vigas são muito utilizadas em diversas 
aplicações, por exemplo, para suportar estruturas como os telhados. As afirmativas a 
seguir apresentam condições necessárias para calcular a tensão de flexão em uma 
barra/viga. 
 
Analise as afirmativas e assinale V para a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F para a(s) 
afirmativa(s) falsa(s). 
 
1. ( ) A viga deve ser feita de um material homogêneo com seção transversal 
constante. 
2. ( ) As vigas são classificadas de acordo com o modo como são apoiadas. 
3. ( ) A resultante das cargas aplicadas fica fora do plano de simetria. 
4. ( ) Devido aos carregamentos, as vigas desenvolvem forças cortantes e 
momento fletor. 
 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
 
De forma geral, eixos e/ou elementos com geometria cilíndrica são utilizados para 
transmitir a potência gerada por um motor e/ou máquina. Deste modo, os esforços que 
o eixo deverá suportar (torque) dependem diretamente de dois parâmetros, um 
referente ao motor e o outro referente ao próprio eixo. Nesse sentido, assinale a 
alternativa que apresenta os dois parâmetros necessários para determinar o torque no 
eixo de transmissão: