01 MECÂNICA DOS SÓLIDOS -ATIVIDADE 4

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Pergunta 1
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Comentário da
resposta:
Considere também o sistema de massas da figura a seguir, sujeito a uma ação da gravidade no sentido oposto
ao eixo y, ou seja, de cima para baixo. Tal sistema é composto por quatro massas de diversos pesos. São copos
esféricos posicionados no plano conforme as coordenadas do gráfico. O centro de gravidade pode ser calculado
utilizando a média ponderada das coordenadas de cada massa (SÁ; ROCHA, 2012). Nestes casos, utiliza-se a
equação 
 
 
A imagem a seguir traz uma representação do sistema de massas. (SÁ, C. C.; ROCHA, J. Treze Viagens Pelo
Mundo da Matemática. 2. ed. Portugal: U.Porto, 2012.) 
 
 
Figura 1: Sistema de massas indicando a localização de cada uma das quatro massas. 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2019. 
Com base nas informações dadas, o centro de gravidade do sistema de massas apresentado na figura anterior
se encontra nas coordenadas ________________________. 
Das alternativas a seguir, assinale a que melhor completa a frase acima.
x = 3,75; y = 3,16.
Sua resposta está incorreta. Aplique novamente a equação respeitando o valor das
massas e sua posição para cada eixo.
Pergunta 2
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
Vigas são elementos estruturais que desempenham um papel fundamental nas construções ao redor do globo,
geralmente as vigas possuem geometrias simples e é possível fabricá-las com facilidade e agilidade. Para seu
correto dimensionamento, engenheiros e arquitetos fazem uso de conhecimentos teóricos da teoria de vigas,
assim como propriedades geométricas de uma seção transversal, como o raio de giração. Nesse sentido,
analise a frase a seguir. 
Raios de giração são medidas alternativas de como ___________ é distribuída. São facilmente determinados se
___________ são conhecidos, e vice-versa. 
Das alternativas a seguir, assinale a que melhor completa a frase acima.
Uma área segundos momentos de inércia de área.
Sua resposta está incorreta. Raio de giração é uma forma de avaliar como uma área é
distribuída em relação a um eixo, para tal os segundos momentos de inércia são utilizados.
Pergunta 3
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. 
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Resposta Correta: 
Comentário
da resposta:
 
 
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.
para .
Sua resposta está incorreta. Uma sugestão para solucionar esse problema é aplicar o método
das seções, fazer o diagrama de corpo livre para o lado esquerdo da estrutura seccionada e
após realizar o balanço de momentos para a região entre A e B.
Pergunta 4
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Comentário
da resposta:
Para conceber uma estrutura metálica em que os critérios de um projeto sejam corretamente desenvolvidos é
resultado do conhecimento teórico, prático e o esforço combinado de engenheiros civis, engenheiro mecânicos,
arquitetos e outros profissionais de diversas áreas. Tais critérios devem ser suficientes para satisfazer os
requisitos funcionais e econômicos de um projeto integrado. 
 
 
Figura 6: Representação de uma viga de comprimento de 6 metros, sob atuação de diferentes forças. 
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 358. 
Considerando a viga ilustrada anteriormente, determine o momento fletor em D e assinale a alternativa que
traz a resposta correta.
.
Sua resposta está incorreta. Uma sugestão para solucionar esse problema é aplicar o método
das seções, fazer o diagrama de corpo livre para o lado direito da estrutura seccionada e após
realizar o balanço de momentos no ponto D.
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Pergunta 5
Resposta
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Resposta
Correta:
Comentário
da resposta:
Considere o seguinte trecho: “Um objeto se comporta como se todo seu peso se concentrasse em um único
ponto. Esse ponto é chamado de centro de gravidade. O centro de gravidade de um objeto não está localizado
necessariamente no seu centro geométrico, e pode estar localizado fora do objeto. [...] Para sustentar um objeto
é possível suportar somente o seu peso.”. (SANTOS, G. N. C.; DANAC, A. C. I-physics IV. Phillppines: Rex
Book Store, 2006. p. 9.) 
Com base nas informações do trecho acima e seus conhecimentos, assinale a alternativa correta.
Para suportar um objeto sob a ação de um campo gravitacional, é possível aplicar
uma força com sentido oposto e direção igual a força gravitacional.
Sua resposta está incorreta. O conceito de centro de gravidade tem aplicação para geometrias
de qualquer complexidade. As forças devem ser aplicadas colinear com o centro de gravidade
do objeto.
Pergunta 6
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Comentário
da resposta:
“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.
I, II.
Sua resposta está incorreta. Artifícios de simplificação podem ser aplicados a geometrias
complexa, a distribuição de massa é importante assim como sua distância ao eixo de cálculo de
inércia. Adicionalmente, o momento de inércia de um corpo depende de sua massa.
Pergunta 7
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Comentário
da resposta:
Vigas são estruturas desempenham um importante papel mecânico. Elas são dimensionadas para resistir
diversos tipos de cargas. Geralmente elas 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.
I, III.
Sua resposta está incorreta.Vigas podem resistir a vários tipos de esforços, e para
determinação correta de seus esforços internos são aplicáveis a Segunda e Terceira Leis de
Newton. Adicionalmente, as vigas são fabricadas especialmente para resistir momento fletor.
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Pergunta 8
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Comentário
da resposta:
Considere o texto a seguir: “A posição do centro de gravidade pode estar localizada fora do corpo, como no
caso de um anel, um triângulo vazio, e geralmente em corpos deformados ou de formas angulares. Tais corpos
não podem ser suspenso pelo seu centro de gravidade. Porém, geralmente é muito fácil colocar estes corpos
em uma posição de equilíbrio mecânico” (FOSTER, G. C.; LOEWY, B.; WEINHOLD, A. F. Introduction to
experimental physics, theoretical and practical, including directions for constructing physical apparatus
and for making experiments. London: Logmans, Green, and Co, 1875. p. 108.) 
Com base nas informações dadas e em seu conhecimento, analise as afirmativas a seguir. 
 I. O centro de gravidade de um corpo complexo está necessariamente localizado no
corpo. 
 II. Somente para geometrias complexas o centro de gravidade está localizado fora do
corpo. 
 III. Pode ser impossível equilibrar um corpo sob a ação da gravidade por meio da aplicação de
somente uma força de apoio. 
 IV. O centro de gravidade pode estar localizado em um ponto que não pertence ao corpo. 
Agora, assinale a alternativa que traz as afirmativas corretas.
III, IV.
Sua resposta está incorreta. Pode não haver massa no centro de gravidade para geometrias de
qualquer complexidade. Este é o caso de um anel. O seu centro de gravidade está em uma
região que não pertence ao corpo.
Pergunta 9
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Resposta Correta:
Comentário
da resposta:
Pytel e Kiusallas (2001) definem que o Momento de Inércia de um corpo pode ser calculado pela seguinte
equação: 
 
 
Segundo Pytel e Kiusallas (2001, p. 347): “Esta integral corresponde a uma medida da habilidade de um corpo
em resistir uma mudança em seu movimento angular ao redor de um certo eixo, da mesma forma que a massa
de um corpo é a medida da sua habilidade em resistir uma mudança em seu movimento de translação.”.
(PYTEL, A.; KIUSALAAS, J. Engineering Mechanics: Dynamics. 2. ed., London: Thomson Learning, 2001.) 
Com base nestas informações e nos seus conhecimentos, assinale a alternativa correta.
O Momento de Inércia leva em consideração a geometria e a distribuição da
massa do corpo.
Sua resposta está incorreta. Lembre-se que um corpo pode estar sobre equilíbrio dinâmico e
que para o cálculo é fundamental saber a geometria e distribuição de massa do corpo.
Pergunta 10
Para dimensionar uma estrutura mecânica é fundamental que o engenheiro projetista conheça as forças que
atuam internamente no membro estrutural, para assim possibilitar a seleção do material e geometria capazes de
suportar a carga de projeto. (BEER, F. P. et al. Vector Mechanics for Engineers: Statics and Dynamics. 12. ed.
McGraw-Hill Education, 2019.) 
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Comentário
da resposta:
 
 
Figura 2: Viga de comprimento L em equilíbrio sob a aplicação de cargas pontuais e reações de apoio. 
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 354. 
Considere a viga ilustrada e suponha que que ; e . Assim, determine o
momento fletor no ponto B e assinale a alternativa que traz a resposta correta.
.
Sua resposta está incorreta. Uma sugestão para solucionar esse problema é aplicar o método
das seções, fazer o diagrama de corpo livre para o lado direito da estrutura seccionada e após
realizar o balanço de momentos no ponto B.