ELEMENTOS DE MÁQUINAS

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Disc.: ELEMENTOS DE MÁQUINAS   
	
	
	
	
		1a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Assinale a alternativa em que estão relacionados somente os materiais de engenharia mais utilizados em projetos mecânicos.
		
	
	Borracha, papel, grafite e brita.
	 
	Metais, cerâmicos, polímeros e compósitos.
	
	Nanomateriais, biomateriais, metais e minerais.
	
	Grafeno, nanomateriais, biomateriais e polímeros.
	
	Biomateriais, madeira, aço e plástico.
	Respondido em 28/09/2022 15:50:13
	
	Explicação:
Gabarito: Metais, cerâmicos, polímeros e compósitos.
Justificativa: Os materiais classificados como materiais de engenharia e que são amplamente utilizados nos projetos mecânicos são os metais, os cerâmicos, os polímeros e os compósitos. Materiais como biomateriais, nanomateriais, semicondutores e os materiais inteligentes.
	
		2a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Todos os engenheiros, especialmente aqueles que trabalham com projetos já ouviram falar em fator de projeto. Com relação a esse fator dentre as afirmativas a seguir, estão corretas:
I - O fator de projeto é calculado ao final da fase de cálculo e depende das decisões tomadas e dos arredondamentos feitos.
II - O fator de projeto é definido pelo projetista para compensar as incertezas associadas às propriedades do material e às hipóteses simplificadoras adotadas.
III - Muita das vezes o fator de projeto é recomendado por associações profissionais ou empresariais, bem como em normas técnicas.
		
	
	Apenas I está correta.
	
	I e II estão corretas.
	
	Apenas III está correta.
	 
	II e III estão corretas.
	
	Apenas II está correta.
	Respondido em 28/09/2022 15:56:41
	
	Explicação:
Gabarito: II e III estão corretas.
Justificativa: O fator de projeto é definido antes da fase se cálculos com a finalidade de compensar as incertezas associadas às propriedades dos materiais selecionados e às hipóteses simplificadoras. A decisão sobre seu valor depende da experiência do projetista ou sua equipe, mas, em muitos casos, será condicionada por recomendações de associações profissionais, produtores e normas técnicas.
	
		3a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	No que se refere ao fator de segurança assinale a alternativa correta.
		
	 
	O fator de segurança pode ser considerado como uma consequência das tensões recalculadas após as decisões de projeto e dos arredondamentos realizados.
	
	O fator de segurança é calculado pela razão entre o valor admissível da propriedade considerada multiplicada pelo fator de projeto.
	
	O fator de segurança é definido pelo projetista independentemente dos materiais selecionados.
	
	O fator de segurança é definido no início do projeto, antes do fator de projeto.
	
	O fator de projeto e o fator de segurança têm sempre o mesmo valor.
	Respondido em 28/09/2022 15:57:05
	
	Explicação:
Gabarito: O fator de segurança pode ser considerado como uma consequência das tensões recalculadas após as decisões de projeto e dos arredondamentos realizados.
Justificativa: O fator de segurança, geralmente, difere do fator do projeto, pois é calculado com base na configuração final do projeto, ou seja, a configuração após a seleção de componentes padronizados, geralmente escolhidos a favor da segurança, e dos arredondamentos realizados durante os cálculos dos componentes, que são feitos com base no fator de projeto. Em resumo, o fator de projeto é aquele inicialmente definido para os cálculos e o fator de segurança é o resultado dos cálculos realizados e das decisões tomadas para a configuração final do sistema.
	
		4a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um engenheiro assumiu um projeto e recebeu as seguintes informações sobre o sistema: considerando o carregamento devido à flexão de um de seus elementos, a tensão admissível é 125 MPa e a tensão calculada é de 50 MPa; considerando o cisalhamento, a tensão admissível é de 100 MPa para uma tensão na peça de 45 MPa. Com base nessas informações, estão corretas as afirmações:
I - O fator de segurança à flexão é de 0,4 e o de segurança ao cisalhamento é de 0,45.
II - O modo de falha mais importante é o cisalhamento porque a tensão admissível de cisalhamento é inferior à tensão admissível devido à flexão.
III - O fator de segurança à flexão é de 2,5 e o fator de segurança ao cisalhamento é de 2,2 (aproximadamente).
IV - Como a tensão devido à flexão na estrutura é maior que a tensão devido ao cisalhamento, o modo de falha que deve ter maior atenção é a flexão.
		
	
	Todas estão corretas.
	
	III e IV estão corretas.
	
	Apenas I está correta.
	 
	Apenas III está correta.
	
	I e II estão corretas.
	Respondido em 28/09/2022 15:59:55
	
	Explicação:
Gabarito: Apenas III está correta.
Justificativa: O fator de segurança é a razão entre a tensão admissível e a tensão atuante na estrutura em sua configuração geométrica final. Considerando os dados do problema o fator de segurança à flexão é 2,5 e o fator de segurança ao cisalhamento é, aproximadamente, 2,2, sendo esse o motivo pelo qual o modo de falha mais preocupante para o engenheiro deve ser o cisalhamento. Reforçando, o modo de falha com menor fator de segurança deve ser o de maior preocupação.
	
		5a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	A barra de aço usinada (Sy=370MPaSy=370MPa) e Sut=440MPaSut=440MPa da figura abaixo está sujeita a uma carga axial flutuante cujo valor varia de F=3,5kNF=3,5kN a F=15kNF=15kN. Considerando as afirmativas abaixo sobre os critérios de resistência à fadiga de Gerber, Soderberg e Goodman, bem como sobre o critério de segurança ao  escoamento assinale a alternativa correta.
I. A principal preocupação do projetista deve ser com o escoamento de primeiro ciclo.
II. Dentre os critérios considerados, o de Soderberg foi o mais conservativo.
III. O critério de Gerber foi o mais conservativo dentre os critérios de resistência à fadiga considerados.
IV. Os fatores de segurança à fadiga de Gerner, Soderberg e Goodman para as condições do problema são, respectivamente: 5,66; 4,22 e 4,53
		
	
	II e III estão corretas
	
	I e II estão corretas.
	 
	II e IV estão corretas.
	
	I e III estão corretas.
	 
	I e IV estão corretas.
	Respondido em 28/09/2022 16:12:42
	
	Explicação:
Gabarito: II e IV estão corretas.
Justificativa: A tensão máxima na barra será
A menor tensão
Assim sendo,
O limite de fadiga do material é
Coeficientes de segurança ao escoamento:
Coeficientes de segurança à fadiga:
Gerber:
Soderberg:
Goodman:
Como o fator de segurança o escoamento foi o maior calculado, a peça está mais próxima de falhar por fadiga, que deve ser a principal preocupação do projetista. Dentre todos os critérios analisados, o menor fator de segurança encontrado foi o de Sorderberg, portanto o critério mais conservativo.
	
		6a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	A escolha dos critérios para análise de falha são um passo importante para o sucesso de um projeto mecânico. Acerca dos critérios de falha, assinale a alternativa correta com relação às alternativas abaixo.
I - O material utilizado não influencia a escolha do critério a utilizar;
II - Materiais dúcteis e frágeis falham de forma semelhante quando submetidos a carregamento estático;
III - Materiais frágeis sob carregamento estático falham devido à tensão normal;
IV - Na fratura sob carregamento estático, materiais dúcteis apresentam deformação plástica.
		
	
	II, III e IV.
	 
	II e III.
	
	I, II e III.
	 
	III e IV.
	
	I e II.
	Respondido em 28/09/2022 16:12:10
	
	Explicação:
Gabarito: III e IV.
Justificativa: Os critérios de falhas devem ser selecionados de acordo com o tipo de carregamento (estático ou dinâmico) e, para o carregamento estático, em função do material (frágil ou dúctil), pois a fratura decorrente de carregamento estático é diferente em materiais dúcteis (geralmente devido ao cisalhamento e com grande deformação plástica) e frágeis (que falham devido à tensão normal ou axial, com pouquíssima ou nenhuma deformação plástica.7a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Uma barra de aço estirado a frio redonda tem diâmetro de 25 mm e uma seção com um sulco de 2,5 mm, resultando em um diâmetro na seção de 20 mm. A barra está sujeita a um torque completamente reverso de 200N.m200N.m. O limite de resistência à tração Sut=440MPaSut=440MPa, o limite de escoamento Sy=370MPaSy=370MPa, o limite de resistência ao cisalhamento Ssu=295MPaSsu=295MPa e o fator de concentração de cisalhamento em fadiga Kfs=1,376Kfs=1,376 e f=0,9f=0,9. Assinale a alternativa correta sobre as afirmativas abaixo.
Assinale a opção com o número a vida em fadiga NN a temperatura ambiente e a 450°C.
I. A vida em temperatura ambiente é menor que a vida a 450°C nas condições apresentadas
II. A vida em temperatura ambiente é menor que 30.000 ciclos.
III. A vida a temperatura de 450°C é maior que 20.000 ciclos.
		IV. 
	
	Apenas III está correta.
	 
	Apenas II está correta.
	
	Apenas I está correta.
	
	I e II estão corretas.
	
	I e III estão corretas.
	Respondido em 28/09/2022 15:55:15
	
	Explicação:
Gabarito: Apenas II está correta.
Justificativa: Inicialmente determinamos o limite de fadiga
A seguir determinamos os fatores modificadores do limite a fadiga
Limite de fadiga temperatura ambiente
Limite de fadiga a 450°C
Para ambos os casos a resistência à fadiga
Assim, à temperatura ambiente
	
		8a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um mancal de rolo possui carga de catálogo C10=15kNC10=15kN para uma vida de L10=106L10=106 revoluções. A vida esperada, em horas, para esse mancal em uma aplicação em que a carga é FD=2kNFD=2kN para uma rotação do eixo apoiado de 1500RPM1500RPM é
		
	
	Aproximadamente 4700 horas.
	
	Aproximadamente 20 horas.
	
	Aproximadamente 6100 horas.
	
	Aproximadamente 825 horas.
	 
	Aproximadamente 9200 horas.
	Respondido em 28/09/2022 15:55:51
	
	Explicação:
Gabarito: Aproximadamente 9200 horas.
Justificativa: Considerando que
Para mancal de rolo, a=10/3a=10/3, assim,
Para resultado em horas
	
		9a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Uma junta consiste de oito parafusos totalmente rosqueados de cabeça hexagonal M12 com L=40L=40 (um parafuso mostrado na figura abaixo) unindo duas chapas do mesmo material, uma com espessura de 20mm20mm e a outra com espessura de 25mm25mm.
(Adaptado de BUDYNAS e NISBETT, 2015, pag 418.)
		
	 
	O comprimento rosqueado participando efetivamente do agarre lt=16mmlt=16mm.
	
	O comprimento de haste é ld=8mmld=8mm.
	
	O comprimento efetivo do agarre (comprimento sujeitado) l′=45mml′=45mm.
	
	O comprimento rosqueado total do parafuso é L=36mmL=36mm.
	
	O comprimento do fixador é insuficiente.
	Respondido em 28/09/2022 15:57:48
	
	Explicação:
Gabarito: O comprimento rosqueado participando efetivamente do agarre lt=16mmlt=16mm.
Justificativa: O comprimento rosqueado total é
Logo,
Para parafuso de rosca, o comprimento mínimo do fixador
O fixador do problema tem 40mm40mm, portanto L é suficiente.
Para o tipo de parafuso do problema, o comprimento do agarre ou sujeitado é
Além disso h=20mmh=20mm,
Finalmente, a dimensão da porção rosqueada que não contribui para o agarre
E a porção rosqueada efetivamente no agarre (ou sujeitada)
	
		10a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Observe a simbologia de soldagem a respectiva descrição constante na tabela abaixo
Estão corretas as definições da solda das afirmativas
		
	
	I e II
	
	III
	 
	I
	
	I, II e III
	
	II
	Respondido em 28/09/2022 16:05:02
	
	Explicação:
Gabarito: I
Justificativa: O primeiro símbolo de soldagem se refere a uma solda de filete dos dois lados da peça. A segunda, se refere a solda em filete em apenas um dos lados da peça, correspondente ao lado em que a seta aponta. A terceira é uma solda de topo quadrada.