Unidade 4 mecânica dos sólidos e estática

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202210.ead-29783042.06 - MECÂNICA DOS SÓLIDOS - ESTÁTICA - GR2036
1. Minhas Disciplinas
2. 202210.ead-29783042.06 - MECÂNICA DOS SÓLIDOS - ESTÁTICA - GR2036
3. UNIDADE 4
4. Atividade 4 (A4)
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	quarta, 13 abr 2022, 03:24
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	quarta, 13 abr 2022, 04:03
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Questão 1
Correto
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Texto da questão
"É frequentemente necessário calcular o momento de inércia de uma área composta por várias partes distintas as quais são representadas por elementos de formas geométricas simples. O momento de inércia é a integral ou soma dos produtos da distância ao quadrado vezes o elemento da área [...]. Adicionalmente, o momento de inércia de uma área composta sobre um eixo específico é, portanto, simplesmente a soma dos momentos de inércia de seus componentes sobre o mesmo eixo" (PYTEL, A.; KIUSALAAS, J. Engineering Mechanics: Dynamics. 2. ed., London: Thomson Learning, 2001. p. 456.)
Sobre este tema, analise as afirmativas a seguir.
I. Geometrias complexas podem ser geralmente tratadas como um conjunto de geometrias simples que formam o corpo. Com este artifício, é muitas vezes possível calcular de forma analítica o Momento de Inércia de uma geometria complexa.
II. O cálculo do momento de inércia leva em consideração a distribuição das massas.
III. O momento de inércia possui uma dependência linear em relação a distância do elemento de área.
IV. O momento de inércia de um corpo independe de sua massa.
Agora, assinale a alternativa que traz as afirmativas corretas.
a.
I, II, III.
b.
I, II.
Resposta correta. Você pensou corretamente, o momento de inércia é dependente da distância ao quadrado do elemento de área e não linear.
c.
I, IV.
d.
II, III.
e.
III, IV.
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A resposta correta é: I, II.
Questão 2
Correto
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Texto da questão
Segundo Meriam & Kraige (2009) vigas são os mais importantes dentre todos os elementos estruturais utilizados na engenharia. Vigas geralmente são longas barras prismáticas com cargas normalmente aplicadas transversalmente ao eixo das barras. Esse tipo de elemento estrutural tem função de resistir à flexão. (MERIAM, J. L.; KRAIGE, L. G. Mecânica para Engenharia - Estática. 6. ed., Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos Editora LTDA, 2009.)
Levando em consideração o seu conhecimento sobre vigas, assinale a alternativa correta.
a.
Vigas estaticamente determinada tem número de apoios que não permitem que suas reações sejam calculadas usando apenas as equações de equilíbrio estático.
b.
Vigas estaticamente determinada tem número de apoios que permitem que suas reações sejam calculadas usando apenas as equações de equilíbrio estático.
Resposta correta. Você pensou corretamente, apenas quando uma viga é estaticamente determinada, isto é, com um número de apoios tal que pode ter suas reações determinadas pelas equações de equilíbrio.
c.
Vigas estaticamente determinada tem mais apoios que o necessário e suas reações podem ser calculadas usando apenas as equações de equilíbrio estático.
d.
Vigas estaticamente indeterminadas tem mais apoios que o necessário e suas reações podem ser calculadas usando apenas as equações de equilíbrio estático.
e.
Vigas estaticamente indeterminadas tem mais apoios que o necessário e suas reações não podem ser calculadas por métodos numéricos.
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A resposta correta é: Vigas estaticamente determinada tem número de apoios que permitem que suas reações sejam calculadas usando apenas as equações de equilíbrio estático.
Questão 3
Correto
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Texto da questão
Segundo Nussenzveig (2018, p. 341): "Em geral, ao estudar o equilíbrio de um corpo rígido sob a ação de um dado sistema de forças, temos de considerar os pontos de aplicação das forças, porque, se deslocarmos os pontos de aplicação, embora isto não altere a resultante, pode alterar o torque resultante." (NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Mecânica. 5. ed. São Paulo: Edgard Blucher Ltda, 2018.)
Com base nesta afirmação e em seus conhecimentos, analise as afirmativas a seguir.
        I.            Para cálculo dos efeitos da ação da gravidade, não é necessário levar em consideração a posição das massas ou os efeitos do torque.
     II.            O cálculo do torque resultante da força gravitacional leva em consideração a posição da distribuição da massa do corpo ou a posição do centro de gravidade.
  III.            Sob a atuação de um campo gravitacional, o corpo está sempre em equilíbrio estático.
  IV.            A força gravitacional não aplica nenhum momento em um corpo que possui massa.
Agora, assinale a alternativa que traz a(s) afirmativa(s) correta(s).
a.
III, IV.
b.
II, III, IV.
c.
I, II.
d.
II, apenas.
Resposta correta. Você pensou corretamente, a posição do centro de gravidade e distribuição de massa são informações fundamentais para determinar os efeitos do torque sobre o corpo.
e.
I, II, III.
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A resposta correta é: II, apenas.
Questão 4
Correto
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Texto da questão
Elementos estruturais metálicos desempenham papeis fundamentais na arquitetura e funcionalidade das construções modernas. Entre esses elementos, o mais importante que pode ser citado é a viga, que é um elemento criado para resistir principalmente esforços de flexão. Para que essa estrutura desempenhe o papel esperado, o projetista deve ter conhecimentos teóricos como a viga se comporta quando submetida a um esforço. Considere a viga ilustrada a seguir.
Figura 5: Representação de uma viga com atuação de forças sobre elas.
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 357.
Supondo que ,  e , determine a equação do momento fletor  para a região entre A e B da viga, e assinale a alternativa que traz a resposta correta.
a.
para.
b.
para.
c.
para.
Resposta correta. Após realizar o cálculo da reação em A.  Realizando o corte da seção na região entre A e B e adotando o lado esquerdo, iremos aplicar . A carga distribuída é transformando-a em carga concentrada, uma triangular a  da região de secção. Assim temos uma equação genérica para o trecho
para
d.
para.
e.
para.
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A resposta correta é: para.
Questão 5
Correto
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Texto da questão
A concepção de uma estrutura metálica é resultado do esforço combinado de engenheiros civis, engenheiro mecânicos, arquitetos e outros profissionais de diversas áreas. Os critérios devem ser suficientes para satisfazer os requisitos funcionais e econômicos de um projeto integrado. (PRAIVA, 2013). Vigas são elementos cuja teoria clássica de cálculo reside em hipóteses de elasticidade que simplificam um problema elástico tridimensional para unidimensional. (PRAVIA, Z. M. C. Projeto e cálculo de estruturas de aço
- Edifício industrial detalhado. 1. ed., Rio de Janeiro: Elsevier, 2013.)
Analise as hipóteses clássicas a seguir para uma viga esbelta em flexão, assinale as afirmativas abaixo com V para verdadeiro e F para falso.
(   ) Seções planas, tomadas ortogonalmente ao seu eixo, continuam planas após a flexão.
(   ) As fibras da viga localizadas na linha neutra mudam seu comprimento quando em flexão.
(   ) A linha neutra de uma viga passa pelo centroide da seção transversal da viga.
(   ) A deformação de suas fibras varia linearmente com a distância da linha neutra.
(   ) Condições de equilíbrio são utilizadas para determinar a linha neutra.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
a.
F, F, V, V, V.
b.
F, V, V, F, V.
c.
V, F, V, V, V.
Resposta correta. Você pensou corretamente, todas as alternativas estão corretas, exceto que suas fibras localizadas na linha neutra não mudam seu comprimento.
d.
F, F, V, F, V.
e.
V, V, V, F, F.
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A resposta correta é: V, F, V, V, V.
Questão 6
Correto
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Texto da questão
Vigas são estruturas desempenham um importante papel mecânico. Elas são dimensionadas para resistir diversos tipos de cargas. Geralmenteelas possuem geometrias simples e, portanto, é possível fabricá-las com facilidade e agilidade. Por estes e outros motivos as vigas estão presentes em diversos projetos como na construção de prédios, navios, pontes e carros. No entanto, a segurança de tais estruturas depende da determinação das suas forças internas. Sobre este procedimento, analise as afirmativas a seguir.
I. A determinação dos esforços internos de vigas em estado estático leva em consideração a Segunda Lei de Newton (somatório das forças e momentos igual a zero).
II. A Terceira Lei de Newton não se aplica na determinação dos momentos internos suportados pelas vigas em estado estático.
III. As vigas podem suportar diversos tipos de cargas como momentos fletores, forças cisalhantes e forças axiais.
IV. As vigas são fabricadas para suportar principalmente esforços axiais.
Agora, assinale a alternativa que traz as afirmativas corretas.
a.
III, IV.
b.
I, III.
Resposta correta. Você pensou corretamente, apesar de não ser o objetivo principal, uma viga pode resistir a vários tipos de cargas, com esforços internos determinados pela aplicação da Segunda e Terceira Leis de Newton.
c.
II, III.
d.
I, II.
e.
I, II, III.
Feedback
A resposta correta é: I, III.
Questão 7
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
De acordo com Meriam e Kraige (2009) as vigas são, sem nenhuma dúvida, as estruturas mais utilizadas da engenharia. Elementos quase obrigatórios no dimensionamento de estruturas de qualquer complexidade, as vigas possuem diversas geometrias transversais, denominados perfis. Os perfis mais utilizados são o perfil em "I" e "T", seguidos pelos perfis em formato de "U" e de "L". (MERIAM, J. L.; KRAIGE, L. G. Mecânica para Engenharia - Estática. 6. ed., Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos Editora LTDA, 2009.)
O dimensionamento do perfil de uma viga tem como função principal de garantir que a viga ofereça resistência a esforços de:
I. cisalhamento;
II. momento fletor;
III. carga axial;
IV. esforços que tendem a curvas a viga.
Agora, assinale a alternativa que traz as afirmativas corretas.
a.
II, III.
b.
I, IV.
c.
I, II, III.
d.
II, IV.
Resposta correta. Você pensou corretamente, o principal objetivo de uma viga é resistir a cargas de flexão, não tem como função principal resistir cisalhamento ou axial.
e.
III, IV.
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A resposta correta é: II, IV.
Questão 8
Correto
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Texto da questão
Segundo Nussenzveig (2018, p. 341): "Se o corpo é suspenso por um de seus pontos, na posição de equilíbrio é preciso que a tensão -P do fio de suspensão tenha mesma linha de ação que a força-peso P do corpo aplicada no centro de gravidade G (porque não apenas a resultante, mas também o torque resultante dessas duas forças deve ser nulo).". (NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Mecânica. 5. ed. São Paulo: Edgard Blucher Ltda, 2018.)
Com base nesta afirmação e em seus conhecimentos, assinale a alternativa correta.
a.
Não há nenhuma relação entre a força-peso e o centro de gravidade.
b.
Em equilíbrio mecânico, os vetores forças peso e força do fio são colineares.
Resposta correta. Você pensou corretamente, os vetores de força peso e do fio são colineares, pois além de sustentar o corpo, o torque deve ser nulo nesse ponto de apoio.
c.
Em equilíbrio mecânico, a soma dos momentos é diferente de zero.
d.
Em equilíbrio dinâmico, a tensão do fio de suspensão sempre tem a mesma linha de ação oposta a força peso.
e.
A tensão do fio de suspensão é sempre maior que o peso, pois tem efeito do torque aplicado.
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A resposta correta é: Em equilíbrio mecânico, os vetores forças peso e força do fio são colineares.
Questão 9
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Para que os profissionais tenham a capacidade de projetar corretamente vigas e estruturas metálicas, alguns conhecimentos teóricos são essenciais. Leia atentamente o conceito a seguir de Best, et. al. (2013, p. 151): "O momento axial ou polar de inércia de uma área em relação a qualquer eixo é igual ao momento de inércia Ida área em relação a um eixo paralelo que passa pelo centroide da área mais o produto da área pelo quadrado da distância entre os dois eixos." (BEST, C. L.; MCLEAN, W. G.; NELSON, E. W.; POTTER, M. C. Engenharia Mecânica Estática: Coleção Schaum. 1. ed., [S.l]: Bookman, 2013.)
Assinale a alternativa que traz o conceito teórico ao qual o trecho anterior se relaciona.
a.
Momento de Inércia de Área.
b.
Centroide.
c.
Teorema dos Eixos Paralelos.
Resposta correta. Você pensou corretamente. Teorema dos Eixos Paralelos é utilizado para que, uma vez sabendo o Momento de Inércia de uma área em relação a um eixo passando pelo centroide, ser possível saber o momento de inércia equivalente para um eixo.
d.
Teorema de Flexão.
e.
Momento Polar de Inércia.
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A resposta correta é: Teorema dos Eixos Paralelos.
Questão 10
Correto
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Texto da questão
Para dimensionar uma estrutura metálica é fundamental que o engenheiro projetista conheça as forças atuam internamente no membro estrutural, para assim possibilitar a seleção do material e geometria capazes de suportar a carga de projeto. Considere a viga ilustrada a seguir.
Figura 3: Representação de uma viga medindo 6 metros, com aplicação de forças sobre ela.
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 355.
Agora, determine os valores máximos do esforço cortante  e momento fletor  em C, e assinale a alternativa que traz a resposta correta.
a.
 e .
b.
 e .
c.
 e .
d.
 e .
Resposta correta. Após realizar o cálculo da reação em A.  Realizando o corte da seção no ponto C e adotando o lado esquerdo, iremos aplicar  para o ponto C. Dividindo a carga distribuída e transformando-a em duas cargas concentradas, uma retangular  a de C e outra triangular a de C. Assim temos:
e.
 e .
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A resposta correta é:  e .
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