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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS MECÂNICOS Lupa Calc. DGT1102_201503382771_TEMAS Aluno Disc.: RESISTÊNCIA DOS MA 2022.2 - F (G) / EX Prezado (a) Aluno(a), Você fará agora seu TESTE DE CONHECIMENTO! Lembre-se que este exercício é opcional, mas não valerá ponto para sua avaliação. O mesmo será composto de questões de múltipla escolha. Após responde cada questão, você terá acesso ao gabarito comentado e/ou à explicação da mesma. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV e AVS. 02756PROPRIEDADES GEOMÉTRICAS DE ÁREA 1. Ixy=−6,67cm4 Ixy=13,34cm4 Ixy=−13,34cm4 Ixy=0 Ixy=6,67cm4 Data Resp.: 24/08/2022 15:34:36 Explicação: Solução: Quando os momentos de inércia são extremos (máximo / mínimo) são denominados de momentos principais. Nessa situação, o produto de inércia é nulo. 2. No dimensionamento de estruturas, várias propriedades geométricas de uma superfície devem ser determinadas. Os momentos de inércia principais são propriedades importantes. Supondo que para determinada seção reta esses momentos valem 15,65cm4 e 2,31cm4. Nessa situação, o produto de inércia valerá: 4 2 , 3 1 c m 4 σ x = − ( − 3 0 3 1 , 1 ) . ( 0 , 1 5 ) 3 , 3 7 5 . 1 0 − 4 + 1 7 5 0 . ( 0 , 0 7 5 ) 8 , 4 3 7 5 . 1 0 − 5 https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# javascript:diminui(); javascript:aumenta(); javascript:calculadora_on(); +6.10−4m4 −2.10−4m4 +12.10−4m4 −6.10−4m4 Data Resp.: 24/08/2022 15:34:42 Explicação: Solução: O produto de inércia do triângulo retângulo, em relação aos eixos centroidais (¯¯¯x e ¯¯¯y), é igual a ¯¯¯Ixy=−b2.h272. Substituindo os valores: ¯¯¯Ixy=−(0,3)2.(0,4)272=−2.10−4m4 3. Uma viga de seção reta constante é apresentada na figura. Considere que as dimensões estão em milímetros. Sejam os eixos centroidais (¯¯¯x e ¯¯¯y), em destaque na figura. Determine o produto de inércia da seção em relação a esses eixos. Imagem: Julio Cesar José Rodrigues Junior y ¯ Considere uma seção reta de um componente estrutural, conforme a figura a seguir. Imagem: Julio Cesar José Rodrigues Junior O momento estático da seção triangular em relação ao eixo y (Sy) é: S y https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# Sy=20.000cm3 Sy=15.000cm3 Sy=18.000cm3 Sy=9.000cm3 Sy=12.000cm3 Data Resp.: 24/08/2022 15:34:50 Explicação: Solução: Sy=¯¯¯x.A→Sy=10.900=9.000cm3 02828TORÇÃO 4. 2 e a engrenagem 3, e vale 5,5kN.m. 1 e o motor, e vale 5,5kN.m. 2 e a engrenagem 3, e vale 4,5kN.m. 1 e a engrenagem 2, e vale 5,5kN.m. 1 e a engrenagem 2, e vale 3,0kN.m. Data Resp.: 24/08/2022 15:34:54 Explicação: Gabarito: 1 e o motor, e vale 5,5kN.m. Solução: Fazendo um "corte" na seção entre o motor e torque T1 e, admitindo-se o equilíbrio, o torque interno atuante na seção é igual a 1+2+2,5=5,5kN.m. Qualquer outro "corte" feito, à direita terá menos torques a equilibrar. Logo, entre o motor e o T1 o valor do torque interno é máximo. (CESGRANRIO / 2015) O eixo de saída de um motor elétrico possui três engrenagens dispostas conforme mostrado na figura abaixo. As engrenagens acionam sistemas mecânicos que requerem os torques T1=1,0kN.m, T2=2,0kN.m e T3=2,5kN.m com os sentidos indicados. O torque máximo atuante no eixo decorrente do efeito exclusivo de torção situa-se na região entre a engrenagem T 3 = 2 , 5 k N . m https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# 5. 3,5mm. 4,0mm. 3,0mm. 4,5mm. Data Resp.: 24/08/2022 15:35:00 Explicação: Gabarito: 3,0mm. Solução: f=1500rpm=25Hz Cext=31,25mm=0,03125m Pot=2p⋅f⋅T 125000=2p⋅25⋅T T=796,2N.m tmáxima=2.T. πcext ⋅(c4ext−c4int) 50.106=2⋅(796,2)⋅(0,03125)π⋅(0,031254−c4int cint=0,02825m=28,25mm Assim, t=31,25−28,25=3,0mm (Questão 5.33 do livro Resistência dos Materiais, HIBBELER, R.C, 2010, p. 138) O projeto prevê que o eixo de transmissão AB de um automóvel será um tubo de parede fina. O motor transmite 125kW quando o eixo está girando a 1500rpm. Determine a espessura mínima da parede do eixo se o diâmetro externo for 62,5mm. A tensão de cisalhamento admissível do material é 50MPa. Fonte: Resistência dos materiais, HIBBELER, R.C, 2010, p. 138. https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# 6. 2.Tp.R3 Tp.R3 2.Tp.R2 4.Tp.R Data Resp.: 24/08/2022 15:36:36 Explicação: Gabarito: 2.Tp.R3 Solução: τ=T.ρJ0→T. πR .R42→τmax=2. πT .R3 02465FLEXÃO PURA 7. superior a 1,7. superior a 0,02 e inferior a 0,2. inferior a 0,02. superior a 0,2 e inferior a 0,6. Data Resp.: 24/08/2022 15:35:17 Explicação: (IF-PE / 2017) Calcule a tensão máxima de cisalhamento para eixo maciço de comprimento L e seção transversal constante de raio R, submetido a um torque T. Considere que o momento de inércia polar da seção transversal do eixo é igual a π.R42, e assinale a alternativa correta. π . R 4 2 (CESPE / 2016) A figura precedente ilustra a situação em que uma viga prismática (barra de eixo reto e seção transversal constante), feita de material elástico linear, é submetida a uma força de 20 kN. O momento de inércia (I) da seção transversal da viga é dado por I = (b × h³)/12, em que b = 10cm e h = 30cm. O módulo de elasticidade do material da viga é 21.000 kN/cm². Após a deformação, as seções transversais da viga permanecem planas e os deslocamentos da linha elástica são de pequena amplitude.Na situação apresentada, o deslocamento vertical máximo da viga, em cm, é https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# Gabarito: superior a 0,02 e inferior a 0,2. Justificativa: Maior deslocamento, em módulo: y=P.L348.E.I y=20000.(6)348.(210.109).(0,1).(0,3)312=0,0019m=0,19cm 8. 4.V3.b.h V4.b.h 1.V16.b.h 9.V8.b.h Data Resp.: 24/08/2022 15:35:22 Explicação: Gabarito: 9.V8.b.h Justificativa: A equação que determina a tensão cisalhante em qualquer ponto para uma seção retangular. t=6Vb.h3.(h24−y2) Em que y é medido a partir da linha neutra. Para a questão, y=h4. Assim: t=6Vb.h3.(h24−(h4)2)→t=6Vb.h3.(h24−h216)=9.V8.b.h 02464FLEXÃO OBLIQUA, COMPOSTA E FLAMBAGEM A viga mostrada na figura apresenta seção reta constante e tem a forma de um retângulo de base b e altura h. Numa dada seção de estudo, o esforço cortante tem módulo V. Que expressão determina a tensão cisalhante num ponto localizado a uma distância de h4 da linha neutra? Fonte: Autor h 4 https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# 9. 15√12 7,5√12 30√12 2,5√12 Data Resp.: 24/08/2022 15:35:27 Explicação: Gabarito: 15√12 Justificativa: Relação entre momento de inércia, área e raio de giração: I=k2.A. Substituindo o menor valor de I, tem-se: 400.200312=k2.200.400 k=200√12mm Índice de esbeltez: Lk=3000200√12=15.√12 10. 3,2MPa 2,0MPa (TJ - GO / 2014) Um pilar de aço, com 3m de comprimento e extremidades rotuladas, está em equilíbrio e suporta uma carga de compressão. Sua seção transversal é retangular de 200mm x 400mm de dimensões. O maior índice de esbeltez desse pilar é: (Exercício 6.104 do livro Resistência dos Materiais, HIBBELER, R. C, 2010, p. 222 - adaptada) A viga tem seção transversalretangular. Se estiver sujeita a um momento fletor M = 3.500N.m direcionado, conforme a figura, determine a tensão de flexão máxima. https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# https://simulado.estacio.br/bdq_simulados_exercicio_ensineme.asp?num_seq_aluno_turma=167074742&cod_hist_prova=291755661&num_seq_turma=7214748&cod_disc=DGT1102# 2,5MPa 2,9MPa 1,8MPa Data Resp.: 24/08/2022 15:35:34 Explicação: Gabarito: 2,9MPa Justificativa: Projeções do momento M: My=3500.sen30°=1750N.m Mz=−3500.cos30°=−3031,1N.m Momentos de inércia: • Iz=(0,15).(0,30)312=3,375.10−4m4 • Iy=(0,30).(0,15)312=8,4375.10−5m4 Determinação da tensão por flexão no ponto A, a partir da equação 5: σx=−(−3031,1).(0,15)3,375.10−4+1750.(0,075)8,4375.10−5 σx=2,9MPa
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