QUESTIONÁRIO 1 - CINEMÁTICA DOS MECANISMOS

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Revisar envio do teste: QUESTIONÁRIO UNIDADE I
CINEMATICA DE MECANISMOS D29B_15303_D_20222 CONTEÚDO
Usuário HENRIQUE FERNANDES SILVA
Curso CINEMATICA DE MECANISMOS
Teste QUESTIONÁRIO UNIDADE I
Iniciado 17/10/22 12:39
Enviado 17/10/22 12:54
Status Completada
Resultado da tentativa 5 em 5 pontos  
Tempo decorrido 14 minutos
Resultados exibidos Respostas enviadas, Perguntas respondidas incorretamente
Pergunta 1
A equação de Gruebler modi�cada por Kutzbach determina a mobilidade de um
mecanismo plano: 
 
onde M = mobilidade ou número de graus de liberdade do mecanismo, 
  L = número de elos, 
  J1 = número de juntas com 1 GDL (“junta completa”), 
 J2= número de juntas com 2 GDL (“meia junta”). 
No processo de síntese de mecanismos é importante determinar a mobilidade antes
de prosseguir com o detalhamento de projeto das peças. Determine o número de
GDL dos seguintes mecanismos: 
 
UNIP BIBLIOTECAS MURAL DO ALUNOCONTEÚDOS ACADÊMICOS
0,5 em 0,5 pontos
http://company.blackboard.com/
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Resposta Selecionada: c. 
Fonte: NORTON, R. L. Cinemática e Dinâmica dos Mecanismos. N. Y.: McGraw Hill,
2010; Porto Alegre: AMGH, 2011. 
 
Fonte: NORTON, R. L. Cinemática e Dinâmica dos Mecanismos. N. Y.: McGraw Hill,
2010; Porto Alegre: AMGH, 2011.
0; 1
Pergunta 2
Na síntese por duas posições do mecanismo de 4 barras mostrado abaixo os
comprimentos dos elos são os seguintes: 
 
Fonte: NORTON, R. L. Cinemática e Dinâmica dos Mecanismos. N. Y.: McGraw Hill,
2010; Porto Alegre: AMGH, 2011. 
 
Veri�que a condição de Grashof* deste mecanismo e para o seguinte, com a
inclusão de uma díade motora formada pelos elos 5 e 6. Dados: 
 
0,5 em 0,5 pontos
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Resposta
Selecionada:
b.
 
Fonte: NORTON, R. L. Cinemática e Dinâmica dos Mecanismos. N. Y.: McGraw Hill,
2010; Porto Alegre: AMGH, 2011. 
  
Qual a conclusão que se pode a�rmar sobre a inclusão dessa díade motora? 
(*) Condição de Grashof: 
O mecanismo original é não Grashof e, com a díade motora, torna-
se Grashof, pois o elo 6 é capaz de girar completamente.
Pergunta 3
As garras de manipuladores de robô precisam ser projetadas para certas aplicações
com alto poder para o agarramento de objetos. Uma ideia similar é vista na �gura
abaixo de um alicate de pressão, que é basicamente um mecanismo de 4 barras: 
 
Fonte: autoria própria. 
O diagrama abaixo mostra as relações geométricas do mecanismo do alicate para
duas posições distintas: 
(a -) 
 
0,5 em 0,5 pontos
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Resposta Selecionada: d. 
 
Fonte: autoria própria. 
(b -) 
 
Fonte: autoria própria. 
Observando-se os ângulos formados entre os elos móveis, determine a vantagem
mecânica (que indica o fator de multiplicação de forças, 
) nas duas situações indicadas. 
Identi�que adequadamente os centros �xos, os elos e demais grandezas relevantes
para o cálculo, dado que: 
   
onde v e μ são, respectivamente, os ângulos entre o elo acoplador com o elo de
entrada e o elo acoplador com o elo de saída. 
   
(r e e r s são, respectivamente, os raios de atuação das forças F e P). 
Você pode usar a propriedade do centro instantâneo de velocidade para calcular mv.
in�nito; 6,0
Pergunta 4 0,5 em 0,5 pontos
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No projeto de um mecanismo de limpador de para-brisas, conforme mostrado na
Figura 1 e Figura 2 abaixo, o engenheiro precisa determinar a potência do motor de
acionamento, com base na resistência causada pelo atrito de deslizamento das duas
palhetas sobre o vidro, forças F. 
A abordagem estabelecida para o cálculo foi a seguinte: 
A - Identi�car os elos do mecanismo de 4 barras principal que aciona o sistema
(mecanismo do motor) e especi�car suas respectivas dimensões conforme visto na
Figura 1. 
B - Veri�car se ele forma uma cadeia cinemática classe I (ou seja, é Grashof), o que
permitirá o giro completo do elo manivela. 
C - Calcular a velocidade angular do elo seguidor (elo 4) considerando a posição
dada na Figura 2, admitida como a condição de projeto de máximo esforço do
motor. 
D - Determinar a potência (de pico) necessária para o motor. 
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Resposta
Selecionada:
b.
 
(b)
Figura 2.(a) Posição de máximo esforço do motor. 
(b) Dimensões angulares. 
  
Identi�car os elos do mecanismo de 4 barras principal que aciona o sistema
(mecanismo do motor) e especi�car suas respectivas dimensões conforme visto na
Figura 1:
elo terra-1: 406mm; elo manivela-2: 60mm; elo acoplador-3:
400mm; elo seguidor-4: 68mm
Pergunta 5
No projeto de um mecanismo de limpador de para-brisas, conforme mostrado na
Figura 1 e Figura 2 abaixo, o engenheiro precisa determinar a potência do motor de
acionamento, com base na resistência causada pelo atrito de deslizamento das duas
palhetas sobre o vidro, forças F. 
A abordagem estabelecida para o cálculo foi a seguinte: 
A - Identi�car os elos do mecanismo de 4 barras principal que aciona o sistema
(mecanismo do motor) e especi�car suas respectivas dimensões conforme visto na
Figura 1. 
B - Veri�car se ele forma uma cadeia cinemática classe I (ou seja, é Grashof), o que
permitirá o giro completo do elo manivela. 
C - Calcular a velocidade angular do elo seguidor (elo 4) considerando a posição
dada na Figura 2, admitida como a condição de projeto de máximo esforço do
motor. 
D - Determinar a potência (de pico) necessária para o motor. 
0,5 em 0,5 pontos
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                                                                        (b)
Figura 2.(a) Posição de máximo esforço do motor. 
(b) Dimensões angulares. 
  
  
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Resposta
Selecionada:
c.
Veri�car se ele forma uma cadeia cinemática classe I (ou seja, é Grashof), o que
permitirá o giro completo do elo manivela.
É um mecanismo Grashof pois a soma dos comprimentos do menor
elo com o maior elo do mecanismo é menor do que a soma dos
demais elos.
Pergunta 6
Noprojeto de um mecanismo de limpador de para-brisas, conforme mostrado na
Figura 1 e Figura 2 abaixo, o engenheiro precisa determinar a potência do motor de
acionamento, com base na resistência causada pelo atrito de deslizamento das duas
palhetas sobre o vidro, forças F. 
A abordagem estabelecida para o cálculo foi a seguinte: 
A - Identi�car os elos do mecanismo de 4 barras principal que aciona o sistema
(mecanismo do motor) e especi�car suas respectivas dimensões conforme visto na
Figura 1. 
B - Veri�car se ele forma uma cadeia cinemática classe I (ou seja, é Grashof), o que
permitirá o giro completo do elo manivela. 
C - Calcular a velocidade angular do elo seguidor (elo 4) considerando a posição
dada na Figura 2, admitida como a condição de projeto de máximo esforço do
motor. 
D - Determinar a potência (de pico) necessária para o motor. 
0,5 em 0,5 pontos
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(b) 
Figura 2.(a) Posição de máximo esforço do motor. 
(b) Dimensões angulares. 
  
  
Calcular a velocidade angular do elo seguidor-4 considerando a posição dada na
Figura 2, admitida como a condição de projeto de máximo esforço do motor. 
Dados:   
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Resposta Selecionada: e. 
 
onde a, b e c são, respectivamente, os comprimentos dos elos manivela, acoplador e
seguidor.
-167,5°/s
Pergunta 7
No projeto de um mecanismo de limpador de para-brisas, conforme mostrado na
Figura 1 e Figura 2 abaixo, o engenheiro precisa determinar a potência do motor de
acionamento, com base na resistência causada pelo atrito de deslizamento das duas
palhetas sobre o vidro, forças F. 
A abordagem estabelecida para o cálculo foi a seguinte: 
A - Identi�car os elos do mecanismo de 4 barras principal que aciona o sistema
(mecanismo do motor) e especi�car suas respectivas dimensões conforme visto na
Figura 1. 
B - Veri�car se ele forma uma cadeia cinemática classe I (ou seja, é Grashof), o que
permitirá o giro completo do elo manivela. 
C - Calcular a velocidade angular do elo seguidor (elo 4) considerando a posição
dada na Figura 2, admitida como a condição de projeto de máximo esforço do
motor. 
D - Determinar a potência (de pico) necessária para o motor. 
0,5 em 0,5 pontos
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Resposta Selecionada: d. 
 
 
(b) 
Figura 2.(a) Posição de máximo esforço do motor. 
(b) Dimensões angulares. 
  
  
Determinar a potência (de pico) necessária para o motor.
18,1W
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Pergunta 8
No projeto de um mecanismo de tampa de bagageiro, conforme mostrado na Figura
1 e Figura 2 abaixo, o engenheiro precisa determinar a constante elástica de uma
mola de tração, para controlar o movimento de abertura, equilibrando o peso
máximo da bagagem de�nido P sobre a tampa em uma dada posição de abertura. 
A abordagem estabelecida para o cálculo foi a seguinte: 
A - Posicionar o mecanismo na condição em que se pretende atingir o equilíbrio de
forças (v. Figura 3). 
B - Calcular a força elástica da mola observando a distância relativa entre os seus
pontos de �xação localizados, respectivamente, na base e na tampa. Admite-se que
na posição de “tampa fechada” a força da mola é nula (isto é necessário, para que o
bagageiro se abra ao destravar o trinco de retenção da tampa, sendo, portanto,
necessário exercer um esforço manual pequeno ao abrir). 
C - Veri�car as velocidades angulares dos elos (máxima para a tampa), considerando
um valor de entrada (manivela-2) conhecido de projeto. 
 
Figura 1. Tampa aberta. Dimensões dos elos 1 – 2 – 3 – 4. 
0,5 em 0,5 pontos
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Resposta
Selecionada:
e.
 
Figura 2. Tampa fechada. Dimensão menor da mola de tração. 
 
Figura 3. Posição de equilíbrio: dimensões angulares (Teta2, Teta3, Teta4),
comprimento linear da mola, distâncias das linhas de ação das forças atuantes na
Tampa em relação ao centro instantâneo de velocidade (CIV). 
  
Com base nas dimensões apresentadas nas �guras, identi�car os elos do
mecanismo de 4 barras, especi�car suas respectivas dimensões e os ângulos de
posição com referência ao SGC X-Y indicado na Figura 3.
elo terra-1: 190mm ∠θ 1= 0°; elo manivela-2: 233mm ∠θ 2= -23°; elo
acoplador-3: 330mm ∠θ 3= 88°; elo seguidor-4: 243mm ∠θ 4= 81°
Pergunta 9 0,5 em 0,5 pontos
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No projeto de um mecanismo de tampa de bagageiro, conforme mostrado na Figura
1 e Figura 2 abaixo, o engenheiro precisa determinar a constante elástica de uma
mola de tração, para controlar o movimento de abertura, equilibrando o peso
máximo da bagagem de�nido P sobre a tampa em uma dada posição de abertura. 
A abordagem estabelecida para o cálculo foi a seguinte: 
A - Posicionar o mecanismo na condição em que se pretende atingir o equilíbrio de
forças (v. Figura 3 -). 
B - Calcular a força elástica da mola observando a distância relativa entre os seus
pontos de �xação localizados, respectivamente, na base e na tampa. Admite-se que
na posição de “tampa fechada” a força da mola é nula (isto é necessário, para que o
bagageiro se abra ao destravar o trinco de retenção da tampa, sendo, portanto,
necessário exercer um esforço manual pequeno ao abrir). 
C - Veri�car as velocidades angulares dos elos (máxima para a tampa), considerando
um valor de entrada (manivela-2) conhecido de projeto. 
 
Figura 1. Tampa aberta. Dimensões dos elos 1 – 2 – 3 – 4. 
 
Figura 2. Tampa fechada. Dimensão menor da mola de tração. 
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Resposta Selecionada: c. 
 
Figura 3. Posição de equilíbrio: dimensões angulares (Teta2, Teta3, Teta4),
comprimento linear da mola, distâncias das linhas de ação das forças atuantes na
Tampa em relação ao centro instantâneo de velocidade (CIV). 
  
Calcular a força de mola para equilíbrio da tampa na posição desejada (v. Figura 3).
Considere o peso de projeto P = 10 N e determine a constante elástica da mola.
Lembrar que a força da mola é nula na posição “tampa fechada”. 
(Dica: utilize o conceito de centro instantâneo de velocidade – CIV).
0,243N/mm
Pergunta 10
No projeto de um mecanismo de tampa de bagageiro, conforme mostrado na Figura
1 e Figura 2 abaixo, o engenheiro precisa determinar a constante elástica de uma
mola de tração, para controlar o movimento de abertura, equilibrando o peso
máximo da bagagem de�nido p sobre a tampa em uma dada posição de abertura. 
A abordagem estabelecida para o cálculo foi a seguinte: 
A - Posicionar o mecanismo na condição em que se pretende atingir o equilíbrio de
forças (v. Figura 3 -). 
B - Calcular a força elástica da mola observando a distância relativa entre os seus
pontos de �xação localizados, respectivamente, na base e na tampa. Admite-se que
na posição de “tampa fechada” a força da mola é nula (isto é necessário, para que o
bagageiro seabra ao destravar o trinco de retenção da tampa, sendo, portanto,
necessário exercer um esforço manual pequeno ao abrir). 
C - Veri�car as velocidades angulares dos elos (máxima para a tampa), considerando
um valor de entrada (manivela-2) conhecido de projeto. 
0,5 em 0,5 pontos
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Figura 1. Tampa aberta. Dimensões dos elos 1 – 2 – 3 – 4. 
 
Figura 2. Tampa fechada. Dimensão menor da mola de tração. 
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Segunda-feira, 17 de Outubro de 2022 12h54min20s GMT-03:00
Resposta Selecionada:
b. 
 
Figura 3. Posição de equilíbrio: dimensões angulares (Teta2, Teta3, Teta4),
comprimento linear da mola, distâncias das linhas de ação das forças atuantes na
Tampa em relação ao centro instantâneo de velocidade (CIV). 
  
Calcular as velocidades angulares da tampa e do elo seguidor-4, dado que a rotação
da manivela é conhecida. Qual é a aceleração angular da tampa nesta posição? 
Dado: velocidade angular da manivela-2, ω 2 = -1,5°/s (-0,0262 rad/s). 
ω 3 = -8,4°/s; ω 4 = -11,0°/s; α 3 = 0°/s 2
← OK