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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS MECÂNICOS 08/09/2022 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um eixo circular maciço apresenta diâmetro D = 2R será utilizado em uma estrutura como elemento estrutural. Como parte do dimensionamento da estrutura, o engenheiro necessita determina o momento estático (Sx) da seção reta (ver figura) em relação ao eixo horizontal x. Dessa forma, a expressão que calcula esse momento estático ou de primeira ordem é: Imagem: Julio Cesar José Rodrigues Junior Sx=2.π.R3 Sx=0 Sx=π.R3 Sx=π.R32 Sx=π.R34 Respondido em 08/09/2022 16:01:29 Explicação: Solução: Sx=¯¯¯y.A→Sx=(2.R).pR2=2.π.R3 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 2 . 0 0 0 c m 3 4 M P a 1 ) · ( 2 5 0 0 · 1 0 − 6 ) = 1 , 7 M P a 5 = 5 , 5 k N . m I x > W y 10a Uma estrutura em equilíbrio em que parte dela é mostrada na figura. Suas dimensões estão descritas na figura. Tomando-se como base um eixo horizontal eixo x passando pela base da estrutura, determine o momento estático (Sx) da seção reta em relação a esse eixo. Imagem: Resistência dos Materiais, HIBBELER, R.C, 2010, p. 210. Sx=40.000cm3 Sx=52.000cm3 Sx=45.000cm3 Sx=30.000cm3 Sx=60.000cm3 Respondido em 08/09/2022 16:05:10 Explicação: Solução: Sx=∑¯¯¯y.A→Sx=20.(400)+45.(800)+20.(400)=52.000cm3 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 (DEMAE - GO / 2017 - adaptada) Para determinação das tensões máximas atuantes em seções transversais, são necessários cálculos de características geométricas da seção, como o momento de inércia e o centro geométrico da seção. A coordenada vertical do centro geométrico da seção pode ser expressa como: ycg=1A∫AydA onde A é a área da seção transversal e y é distância medida na vertical. Isto posto, considere a seção ilustrada na figura. Para esta seção transversal, a coordenada vertical do centro geométrico da seção (ycg), em relação à base da seção, vale: 10 cm 7,5 cm 15 cm 12,5 cm 17,5 cm Respondido em 08/09/2022 16:15:37 Explicação: Solução: ¯¯¯y=∑¯yi.Ai∑Ai ¯¯¯y=(7,5).75+(17,5).(75)75+75=12,5cm Questão Acerto: 1,0 / 1,0 (Questão 3.127 do livro Fonte: Resistência dos Materiais, BEER, F.P., JOHNSTON, E.R.J., 1995, p. 298) Um torque de 1,2kN.m é aplicado a uma vazada de alumínio, que tem a seção mostrada na figura. Desprezando-se o efeito de concentração de tensões, determinar a tensão de cisalhamento na barra. 44,4MPa. 23,6MPa. 31,9MPa. 49,2MPa. 56,6MPa. Respondido em 08/09/2022 16:10:05 Explicação: Gabarito: 44,4MPa. Solução: τmédia=T2.t.Amédia A média = 4509.10−6m2. τmédia=12002⋅(0,003)⋅(4509⋅10−6)=44,4MPa Questão Acerto: 1,0 / 1,0 (Resistência dos Materiais, HIBBELER, R.C, 2010, p. 161 - adaptada) Um tubo quadrado de alumínio tem as dimensões mostradas na figura. Determine a tensão de cisalhamento média no tubo no ponto A se ele for submetido a um torque de 85N.m 0,8MPa. 3,2MPa. 1,7MPa. 1,0MPa. 2.6MPa. Respondido em 08/09/2022 16:10:33 Explicação: Gabarito: 1,7MPa. Solução: τmédia=T2.t.Amédia A média = 2500.10−6m2. t=0,01m τmédia=852⋅(0,01)⋅(2500⋅10−6)=1,7MPa Questão Acerto: 1,0 / 1,0 (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 1 e a engrenagem 2, e vale 5,5kN.m. 1 e a engrenagem 2, e vale 3,0kN.m. 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. Respondido em 08/09/2022 16:39:24 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. Questão Acerto: 1,0 / 1,0 (Petrobras / 2015) O perfil I mostrado na figura é utilizado como viga e estará sujeito à flexão, para a qual vale a relação σ=Mc/I, onde M é o momento fletor atuante na seção, c é a distância da linha neutra (LN) até a fibra mais externa, e I é o momento de inércia da área da seção transversal. O perfil é utilizado de tal modo que a linha neutra pode estar apoiada sobre o eixo x ou sobre o eixo y.A viga apresentará maior resistência à flexão se a linha neutra estiver sobre o eixo x ou sobre o eixo y, pois Ix=Iy x, porque Ix>Iy y, porque Iy<Ix x, porque Ix<Iy y, porque Ix<Iy Respondido em 08/09/2022 16:34:41 Explicação: Gabarito: x, porque Ix>Iy Justificativa: A área está mais concentrada em torno do eixo y do que em torno do eixo x. Assim, Iy<Ix. O módulo resistente à flexão W é dado por: W=Ic. Para os dois casos, o afastamento máximo da linha neutra é igual (a). Como Ix>Iy, então Wx>Wy, ou seja, a viga é mais resistente à flexão em torno de x. Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considere que uma viga homogênea de seção circular de raio R está submetida à flexão. Em dada seção de estudo, o momento fletor tem intensidade M e a deformação máxima positiva é e1. A razão entre as deformações máxima e mínima é: -1 -1/2 +1 +1/2 -2 Respondido em 08/09/2022 16:37:25 Explicação: Gabarito: -1 Justificativa: Pela simetria da seção reta, as deformações máxima e mínima serão iguais em módulo. Contudo, uma deformação é de tração e a outra de compressão. Assim, a razão é igual a -1. Questão Acerto: 1,0 / 1,0 (Petrobras / 2010) Uma peça prismática de seção retangular está sujeita em uma de suas seções transversais à ação de dois momentos fletores, Mx e My atuantes, conforme indicado na figura acima. Considerando Mx = My, a maior tensão normal de tração, por efeito de flexão, ocorre no ponto M, porque, nesse ponto, ocorre a superposição de tensões normais de tração. N, porque, nesse ponto, ocorre a superposição de tensões normais de tração. R, porque o momento de inércia Ix > Iy. P, porque, nesse ponto, a tensão normal de tração é maior que a tensão normal de compressão. S, porque o momento de inércia Iy > Ix. Respondido em 08/09/2022 16:35:21 Explicação: Gabarito: M, porque, nesse ponto, ocorre a superposição de tensões normais de tração. Justificativa: O momento My traciona o ponto M, assim como Mx. Pelo teorema da superposição, a flexão normal trativa é máxima em M. Questão Acerto: 1,0 / 1,0 (FIOCRUZ / 2010) Duas barras B1 e B2 de mesmo comprimento são formadas pelo mesmo material com comportamento elástico-linear e possuem a mesma seção transversal. A barra B1 é engastada numa extremidade e livre na outra, e a barra B2 é engastada nas duas extremidades. A razão entre as cargas críticas de flambagem das barras B1 e B2 vale: 2. 1/16.
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