RESISTENCIA DOS MATERIAIS-Atividade 1

Prévia do material em texto

Uma barra de 10 cm de magnésio Am 1004-T61 é utilizada para determinar a temperatura em um equipamento. Para isso, a barra é posicionada perfeitamente entre dois suportes quando T = 25°C. Um dos suportes é móvel, sendo possível determinar o deslocamento deste através de um micrômetro, assim, conforme a barra muda de temperatura o comprimento dela é mostrado no equipamento e convertido em temperatura. Desconsidere a dilatação térmica dos suportes. Nesse sentido, assinale a alternativa que determina qual a leitura do micrômetro quando a temperatura da barra for de 130°C, sendo que o micrômetro não oferece resistência em relação à expansão da barra:
a.
65 µm.
b.
201 µm.
c.
273 µm.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, nesse caso, como não existem forças externas atuando na barra, basta utilizar a equação da variação de comprimento, devido à temperatura (), para determinar a variação de comprimento da barra. Visto que o coeficiente linear de expansão térmica é uma propriedade tabelada do material, a variação de temperatura é dada, bem como o comprimento da barra, na temperatura de referência.
d.
338 µm.
e.
178 µm.
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A resposta correta é: 273 µm.
Questão 2
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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:
 
I. Os efeitos localizados, causados por qualquer carga que age sobre um corpo, serão dissipados em regiões suficientemente afastadas do ponto de aplicação da carga.
II. 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.
III. 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.
IV. 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:
a.
III e IV, apenas.
b.
I, II e IV, apenas.
c.
I e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o princípio de Saint-Venant visa simplificar o modo como se observa as deformações em um corpo, mostrando que em uma distância suficientemente grande os esforços são atenuados. Essa distância é usualmente tida como igual à maior dimensão da seção transversal carregada.
d.
I, III e IV, apenas.
e.
II e III, apenas.
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A resposta correta é: I e III, apenas.
Questão 3
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Analise as imagens a seguir:
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
 
Um eixo de transmissão de diâmetro constante, dividido em 3 seções, estava se rompendo durante a operação. Foi solicitado uma alteração no projeto a fim de reforçar a(s) seção(ões) sujeita(s) à maior tensão de cisalhamento do eixo. Para o projetista foi disponibilizado apenas um diagrama de torque, como se pode ver na ilustração. Nesse sentido, avalie as imagens e assinale a alternativa que contém a(s) seção(ões) que necessitam receber o reforço:
a.
CD.
b.
BC.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois mediante a análise do diagrama de torque é possível determinar qual a seção apresenta o maior torque e consequentemente a região onde se tem a tensão de cisalhamento máxima atuando. Neste caso o maior torque ocorre na seção BC e, portanto, o reforço deverá ser colocado nessa região, uma vez que o eixo está rompendo.
c.
AB e CD.
d.
BC e CD.
e.
AB.
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A resposta correta é: BC.
Questão 4
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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:
a.
V, V, F, F.
b.
F, F, V, V.
c.
F, V, V, V.
d.
F, V, F, F.
Resposta correta. A alternativa está correta. A determinação dos diagramas é feita mediante a solução das equações de equilíbrio. A primeira e a terceira seção apresentam valores positivos devido às forças atuantes nos apoios (para cima). Estas forças são um reflexo principalmente da carga pontual que apresenta esforço cortante negativo (para baixo). No último apoio, há uma reação de apoio devido à carga distribuída atuando para baixo. 
e.
V, V, F, V.
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A resposta correta é: F, V, F, F.
Questão 5
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Ao calibrar uma máquina, devemos apertar um parafuso com uma chave soquete. Para apertar o parafuso é aplicada uma força tal que será obtido um momento interno de 200 N.m atuando no cabo da chave. Sabemos ainda que a chave apresenta um cabo de seção circular de aço com diâmetro de 16 mm. Com base no apresentado, assinale a alternativa que determina a tensão de flexão máxima no cabo da chave:
a.
682 Mpa.
b.
996 Mpa.
c.
996 kpa.
d.
498 Mpa.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para determinar a tensão de flexão máxima no cabo é necessário primeiramente definir o momento de inércia da haste, , sendo que todas as incógnitas são conhecidas. Posteriormente, é necessário substituir os valores na fórmula da flexão (). Como conhecemos o momento interno, o raio da haste ©, e o momento de inércia (I) já calculado, basta resolver a fórmula da flexão, sempre observando as unidades, que devem ser utilizadas de acordo com o SI.
e.
498 kpa.
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A resposta correta é: 498 Mpa.
Questão 6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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:
a.
13,57 mm.
b.
14,39 mm.
c.
3,19 mm.
d.
27,14 mm.
e.
28,78 mm.
Resposta correta.  A alternativa está correta, pois para determinar qual o menor diâmetro de eixo necessário para o projeto primeiramente é necessário passar todas as unidades para o SI (Sistema Internacional de Unidades).
Após todas as unidades estarem conforme o SI, deve-se utilizar a fórmula da potência
() e assim determinar qual o torque atuante no eixo. Com o torque conhecido bem como a tensão de cisalhamento admissível (obtida através de tabelas de propriedades) é possível determinar qual o raio mínimo que o eixo deverá ter, por meio da equação para projetos de eixos maciços (), sendo que para eixos maciços: . Neste caso o diâmetro utilizado é maior que o diâmetro mínimo e, portanto, o problema de quebra do eixo deve estar associado a problemas de fabricação.
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A resposta correta é: 28,78 mm.
Questão 7
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Para o correto dimensionamento de eixos é importante determinar qual o ângulo de torção que o eixo terádurante sua operação. Para qualquer eixo, sem quaisquer simplificações, o ângulo de torção é determinado pela integral apresentada a seguir. Entretanto, é possível simplificar a equação através de algumas considerações simplificadoras.
 
Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais. 7. ed. São Paulo: Pearson, 2011. p.140.
 
Nesse contexto, assinale a alternativa que apresenta as simplificações necessárias para que a utilização da equação seja facilitada:
 
a.
Material heterogêneo, eixo de seção circular e torque aplicado ao longo do eixo é constante.
b.
Material homogêneo, área da seção transversal do eixo constante e torque aplicado ao longo do eixo também é constante.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois caso o material seja homogêneo, o módulo de elasticidade ao cisalhamento do material (G) é constante. Caso se tenha ainda a área da seção transversal do eixo constante e o torque aplicado ao longo do eixo também constante, os termos J(x) e T(x) se tornam J e T. Desse modo, a integral, e todas as constantes fora da integral, ao longo do eixo, torna-se o próprio comprimento do eixo.
c.
Material compósito, área da seção transversal e velocidade angular do eixo constante são constantes.
d.
Material homogêneo, eixo de seção circular e velocidade angular do eixo constante.
e.
Material heterogêneo, área da seção transversal do eixo constante, e torque aplicado ao longo do eixo é constante.
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A resposta correta é: Material homogêneo, área da seção transversal do eixo constante e torque aplicado ao longo do eixo também é constante.
Questão 8
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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.
Eixo maciço de aço A36.
b.
Eixo vazado (tubo) de aço A36.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para determinar qual a melhor opção de eixo a ser utilizada, primeiramente é necessário determinar quais opções atendem ao requisito de ângulo de torção, para isso primeiro é necessário obter os dados tabelados dos materiais, segundo, é necessário determinar a tensão de cisalhamento máximo no eixo e em seguida o ângulo de torção. Resolvendo para todos os materiais, apenas os eixos de aço A36 atendem a especificação, e como o peso é um diferencial no projeto se opta pelo eixo vazado, por apresentar menor peso.
c.
Eixo maciço de alumínio 6061-T6.
d.
Eixo vazado (tubo) de titânio T1-6A1-4V.
e.
Eixo maciço de titânio T1-6A1-4V.
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A resposta correta é: Eixo vazado (tubo) de aço A36.
Questão 9
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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:
 
a.
Fparafuso
=  3,17kN e Ftubo = 1,58kN.
b.
Fparafuso =  Ftubo = 3,17kN.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois no problema não existem forças externas atuando na montagem, portanto a força que está agindo no tubo e no parafuso é a mesma. Desse modo, utilizando a condição de compatibilidade é possível determinar a força aplicada no conjunto através do deslocamento, tanto do parafuso como do espaçador. Para isso, faz-se: , sendo  conhecido (), bem como a área, o comprimento e o módulo de elasticidade, restando apenas as forças como incógnitas. Sabendo que as forças atuantes no parafuso e na porca são iguais, basta resolver a equação.
c.
Fparafuso
=  Ftubo = 1,58kN.
d.
Fparafuso
=  1,58kN e Ftubo = 3,17kN.
e.
Fparafuso
=  0kN e Ftubo = 3,17kN.
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A resposta correta é: Fparafuso =  Ftubo = 3,17kN.
Questão 10
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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:
a.
V, V, F, F.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, embora apresentem uma nomenclatura parecida, são 2 conceitos distintos: torque é a carga que tende a torcer o elemento sobre seu próprio eixo; e torção é o efeito causado pela aplicação do torque em um eixo. O torque é oriundo de forças externas, ou seja, representa um carregamento sobre um determinado elemento, enquanto a torção é uma consequência da aplicação do torque, portanto, a torção se refere a efeitos atuantes no elemento com o intuito de deformá-lo e/ou tensioná-lo. É importante salientar que o torque tende a torcer um elemento sobre seu próprio eixo.
b.
F, F, V, F.
c.
F, V, F, V.
d.
V, V, F, V.
e.
F, F, V, V.
Feedback
A resposta correta é: V, V, F, F.
Uma barra de 10 cm de magnésio Am 1004-T61 é utilizada para determinar a temperatura em um equipamento. Para isso, a barra é posicionada perfeitamente entre dois suportes quando T = 25°C. Um dos suportes é móvel, sendo possível determinar o deslocamento deste através de um micrômetro, assim, conforme a barra muda de temperatura o comprimento dela é mostrado no equipamento e convertido em temperatura. Desconsidere a dilatação térmica dos suportes. Nesse sentido, assinale a alternativa que determina qual a leitura do micrômetro quando a temperatura da barra for de 130°C, sendo que o micrômetro não oferece resistência em relação à expansão da barra:
a.
65 µm.
b.
201 µm.
c.
273 µm.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, nesse caso, como não existem forças externas atuando na barra, basta utilizar a equação da variação de comprimento, devido à temperatura (), para determinar a variação de comprimento da barra. Visto que o coeficiente linear de expansão térmica é uma propriedade tabelada do material, a variação de temperatura é dada, bem como o comprimento da barra, na temperatura de referência.
d.
338 µm.
e.
178 µm.
Feedback
A resposta correta é: 273 µm.
Questão 2
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Marcar questão
Texto da questão
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:
 
I. Os efeitos localizados, causados por qualquer carga que age sobre um corpo, serão dissipados em regiões suficientemente afastadas do ponto de aplicação da carga.
II. Uma distância mínima para considerar que os efeitos de uma carga aplicada naextremidade de uma barra de tamanho L é de L/2, independente da magnitude de L.
III. 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.
IV. 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:
a.
III e IV, apenas.
b.
I, II e IV, apenas.
c.
I e III, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o princípio de Saint-Venant visa simplificar o modo como se observa as deformações em um corpo, mostrando que em uma distância suficientemente grande os esforços são atenuados. Essa distância é usualmente tida como igual à maior dimensão da seção transversal carregada.
d.
I, III e IV, apenas.
e.
II e III, apenas.
Feedback
A resposta correta é: I e III, apenas.
Questão 3
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
Analise as imagens a seguir:
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
 
Um eixo de transmissão de diâmetro constante, dividido em 3 seções, estava se rompendo durante a operação. Foi solicitado uma alteração no projeto a fim de reforçar a(s) seção(ões) sujeita(s) à maior tensão de cisalhamento do eixo. Para o projetista foi disponibilizado apenas um diagrama de torque, como se pode ver na ilustração. Nesse sentido, avalie as imagens e assinale a alternativa que contém a(s) seção(ões) que necessitam receber o reforço:
a.
CD.
b.
BC.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois mediante a análise do diagrama de torque é possível determinar qual a seção apresenta o maior torque e consequentemente a região onde se tem a tensão de cisalhamento máxima atuando. Neste caso o maior torque ocorre na seção BC e, portanto, o reforço deverá ser colocado nessa região, uma vez que o eixo está rompendo.
c.
AB e CD.
d.
BC e CD.
e.
AB.
Feedback
A resposta correta é: BC.
Questão 4
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Marcar questão
Texto da questão
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:
a.
V, V, F, F.
b.
F, F, V, V.
c.
F, V, V, V.
d.
F, V, F, F.
Resposta correta. A alternativa está correta. A determinação dos diagramas é feita mediante a solução das equações de equilíbrio. A primeira e a terceira seção apresentam valores positivos devido às forças atuantes nos apoios (para cima). Estas forças são um reflexo principalmente da carga pontual que apresenta esforço cortante negativo (para baixo). No último apoio, há uma reação de apoio devido à carga distribuída atuando para baixo. 
e.
V, V, F, V.
Feedback
A resposta correta é: F, V, F, F.
Questão 5
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Marcar questão
Texto da questão
Ao calibrar uma máquina, devemos apertar um parafuso com uma chave soquete. Para apertar o parafuso é aplicada uma força tal que será obtido um momento interno de 200 N.m atuando no cabo da chave. Sabemos ainda que a chave apresenta um cabo de seção circular de aço com diâmetro de 16 mm. Com base no apresentado, assinale a alternativa que determina a tensão de flexão máxima no cabo da chave:
a.
682 Mpa.
b.
996 Mpa.
c.
996 kpa.
d.
498 Mpa.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para determinar a tensão de flexão máxima no cabo é necessário primeiramente definir o momento de inércia da haste, , sendo que todas as incógnitas são conhecidas. Posteriormente, é necessário substituir os valores na fórmula da flexão (). Como conhecemos o momento interno, o raio da haste ©, e o momento de inércia (I) já calculado, basta resolver a fórmula da flexão, sempre observando as unidades, que devem ser utilizadas de acordo com o SI.
e.
498 kpa.
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A resposta correta é: 498 Mpa.
Questão 6
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
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Texto da questão
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:
a.
13,57 mm.
b.
14,39 mm.
c.
3,19 mm.
d.
27,14 mm.
e.
28,78 mm.
Resposta correta.  A alternativa está correta, pois para determinar qual o menor diâmetro de eixo necessário para o projeto primeiramente é necessário passar todas as unidades para o SI (Sistema Internacional de Unidades).
Após todas as unidades estarem conforme o SI, deve-se utilizar a fórmula da potência
() e assim determinar qual o torque atuante no eixo. Com o torque conhecido bem como a tensão de cisalhamento admissível (obtida através de tabelas de propriedades) é possível determinar qual o raio mínimo que o eixo deverá ter, por meio da equação para projetos de eixos maciços (), sendo que para eixos maciços: . Neste caso o diâmetro utilizado é maior que o diâmetro mínimo e, portanto, o problema de quebra do eixo deve estar associado a problemas de fabricação.
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A resposta correta é: 28,78 mm.
Questão 7
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Marcar questão
Texto da questão
Para o correto dimensionamento de eixos é importante determinar qual o ângulo de torção que o eixo terá durante sua operação. Para qualquer eixo, sem quaisquer simplificações, o ângulo de torção é determinado pela integral apresentada a seguir. Entretanto, é possível simplificar a equação através de algumas considerações simplificadoras.
 
Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais. 7. ed. São Paulo: Pearson, 2011. p.140.
 
Nesse contexto, assinale a alternativa que apresenta as simplificações necessárias para que a utilização da equação seja facilitada:
 
a.
Material heterogêneo, eixo de seção circular e torque aplicado ao longo do eixo é constante.
b.
Material homogêneo, área da seção transversal do eixo constante e torque aplicado ao longo do eixo também é constante.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois caso o material seja homogêneo, o módulo de elasticidade ao cisalhamento do material (G) é constante. Caso se tenha ainda a área da seção transversal do eixo constante e o torque aplicado ao longo do eixo também constante, os termos J(x) e T(x) se tornam J e T. Desse modo, a integral, e todas as constantes fora da integral, ao longo do eixo, torna-se o próprio comprimento do eixo.
c.
Material compósito, área da seção transversal e velocidade angular do eixo constante são constantes.
d.
Material homogêneo, eixo de seção circular e velocidade angular do eixo constante.
e.
Material heterogêneo, área da seção transversal do eixo constante, e torque aplicado ao longo do eixo é constante.
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A resposta correta é: Material homogêneo, área da seção transversal do eixo constante e torque aplicado ao longo do eixo também é constante.
Questão 8
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Marcar questão
Texto da questão
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 deaço 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.
Eixo maciço de aço A36.
b.
Eixo vazado (tubo) de aço A36.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para determinar qual a melhor opção de eixo a ser utilizada, primeiramente é necessário determinar quais opções atendem ao requisito de ângulo de torção, para isso primeiro é necessário obter os dados tabelados dos materiais, segundo, é necessário determinar a tensão de cisalhamento máximo no eixo e em seguida o ângulo de torção. Resolvendo para todos os materiais, apenas os eixos de aço A36 atendem a especificação, e como o peso é um diferencial no projeto se opta pelo eixo vazado, por apresentar menor peso.
c.
Eixo maciço de alumínio 6061-T6.
d.
Eixo vazado (tubo) de titânio T1-6A1-4V.
e.
Eixo maciço de titânio T1-6A1-4V.
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A resposta correta é: Eixo vazado (tubo) de aço A36.
Questão 9
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Marcar questão
Texto da questão
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:
 
a.
Fparafuso
=  3,17kN e Ftubo = 1,58kN.
b.
Fparafuso =  Ftubo = 3,17kN.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois no problema não existem forças externas atuando na montagem, portanto a força que está agindo no tubo e no parafuso é a mesma. Desse modo, utilizando a condição de compatibilidade é possível determinar a força aplicada no conjunto através do deslocamento, tanto do parafuso como do espaçador. Para isso, faz-se: , sendo  conhecido (), bem como a área, o comprimento e o módulo de elasticidade, restando apenas as forças como incógnitas. Sabendo que as forças atuantes no parafuso e na porca são iguais, basta resolver a equação.
c.
Fparafuso
=  Ftubo = 1,58kN.
d.
Fparafuso
=  1,58kN e Ftubo = 3,17kN.
e.
Fparafuso
=  0kN e Ftubo = 3,17kN.
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A resposta correta é: Fparafuso =  Ftubo = 3,17kN.
Questão 10
Correto
Atingiu 1,00 de 1,00
Marcar questão
Texto da questão
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:
a.
V, V, F, F.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, embora apresentem uma nomenclatura parecida, são 2 conceitos distintos: torque é a carga que tende a torcer o elemento sobre seu próprio eixo; e torção é o efeito causado pela aplicação do torque em um eixo. O torque é oriundo de forças externas, ou seja, representa um carregamento sobre um determinado elemento, enquanto a torção é uma consequência da aplicação do torque, portanto, a torção se refere a efeitos atuantes no elemento com o intuito de deformá-lo e/ou tensioná-lo. É importante salientar que o torque tende a torcer um elemento sobre seu próprio eixo.
b.
F, F, V, F.
c.
F, V, F, V.
d.
V, V, F, V.
e.
F, F, V, V.
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A resposta correta é: V, V, F, F.