AVP ELEMENTOS DE MÁQUINAS

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Disc.: ELEMENTOS DE MÁQUINAS   
	Aluno(a): 
	
	Acertos: 8,0 de 10,0
	08/11/2022
		1a
          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 III está correta.
	
	I e II estão corretas.
	
	Apenas I está correta.
	 
	II e III estão corretas.
	
	Apenas II está correta.
	Respondido em 08/11/2022 10:53:24
	
	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.
	
		2a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um projeto tem por finalidade atender uma necessidade ou solucionar um problema. Assinale a afirmativa CORRETA em relação ao processo de projeto mecânico.
		
	
	A construção do protótipo antecede a modelagem matemática do sistema.
	
	A etapa que dá início ao processo do projeto é a etapa de síntese.
	
	O processo do projeto não prevê o retorno a qualquer fase já realizada pois o retrabalho implica em maiores custos.
	 
	Na fase de síntese todas as ideias devem ser consideradas para que as mais promissoras sejam modeladas.
	
	As boas práticas recomendam que apenas uma das possíveis soluções seja "prototipada" e avaliada.
	Respondido em 08/11/2022 10:56:57
	
	Explicação:
Gabarito: Na fase de síntese todas as ideias devem ser consideradas para que as mais promissoras sejam modeladas.
Justificativa: Na fase de síntese é importante que o maior número possível de ideias sejam consideradas a fim de proporcionar uma ampla gama de possíveis soluções. As soluções técnica e economicamente mais promissoras são então matematicamente modeladas e submetidas à análise e otimização.
	
		3a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Diversos fatores econômicos estão relacionados à viabilidade de um projeto mecânico. Nesse contexto, dentre as afirmativas seguintes estão corretas:
I - A equipe de projeto não é relevante para o custo final e deve ser a maior possível para que todos os aspectos sejam considerados;
II - Os materiais selecionados representam parcela importante do custo, não apenas por seu custo propriamente dito, como pelo impacto no processo produtivo;
III - O custo do projeto não é afetado pelo processo produtivo;
IV - A quantidade a ser produzida deve ser considerada para decidir sobre a viabilidade do projeto.
		
	
	Todas estão corretas.
	 
	II e IV.
	
	II e III.
	
	I, II e III.
	
	I e IV.
	Respondido em 08/11/2022 10:58:50
	
	Explicação:
Gabarito: II e IV.
Justificativa: A equipe de projeto pode representar um custo importante para o projeto, especialmente em projetos muito complexos envolvendo diversas áreas do conhecimento. É importante dimensioná-la para que tenha o pessoal necessário e suficiente com o conhecimento das diversas áreas relevantes. O material utilizado no projeto representa claramente um componente importante dos custos, pelo seu custo e pelo impacto na seleção do processo produtivo. Além disso, ao escolhermos o processo produtivo devemos lembrar que a quantidade a ser produzida pode influenciar fortemente o custo de um produto, considerando os custos envolvidos para o início de alguns processos.
	
		4a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	O avô de Luisa tem mãos que tremem muito. Muitas vezes ele mal consegue segurar o garfo, o que o envergonha. Luisa quer desenvolver um garfo que seu avô consiga segurar mais facilmente. Considerando o processo de um projeto mecânico, assinale a alternativa com a classificação correta das sentenças como verdadeiras (V) ou falsas (F).
I - Como parte da definição do problema, Luisa deveria falar com o seu avô para tentar compreender porque é que ele deixa cair o garfo.
II - Luisa deve fazer uma pesquisa na Internet por prataria que seja comercializada para as pessoas que têm mãos trémulas.
III - Luisa deve pegar a primeira solução que encontrar e construir rapidamente o seu protótipo a partir dessa única solução.
IV - Uma vez que Luisa tenha encontrado o garfo que imagina ser a solução do problema ela deve procurar um fabricante para a produção em escala.
V -  O material do garfo não é considerado no projeto.
		
	
	I - V; II - F; III - V; IV - F; V - V
	
	I - V; II - F; III - F; IV - V; V - F
	
	I - F; II - F; III - V; IV - F; V - F
	 
	I - V; II - V; III - F; IV - F; V - F
	
	I - V; II - F; III - F; IV - F; V - V
	Respondido em 08/11/2022 11:01:16
	
	Explicação:
Gabarito: I - V; II - V; III - F; IV - F; V - F
Justificativa: Conforme o processo de projeto mecânico, a necessidade foi identificada: o avô de Luisa precisa de um garfo que consiga segurar com mais firmeza pois tem as mãos trêmulas e por vezes os deixa cair. Assim, para bem definir o problema, a neta deve conversar com o Avô para entender exatamente o que acontece, o que permitirá que ela faça uma busca por talheres desenvolvidos para pessoas com problemas semelhantes. É importante que Luisa avalie diferentes possibilidades de solução para que construa os protótipos das julgadas com maior potencial para a solução do problema. É importante que ela peça a seu avô que teste os protótipos, avaliando se atendem às necessidades dele ou se há oportunidades de melhoria no projeto. Obviamente que o material do garfo é uma importante variável a ser considerada.
	
		5a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Um material apresenta limite de resistência à tração Sut=252MPaSut=252MPa, limite de resistência à compressão Suc=−245MPaSuc=−245MPa e deformação na fratura εf=−0,045εf=−0,045. Suponha que uma peça fabricada com esse material apresenta as tensões σx=77σx=77, σy=28σy=28 e τxy=7τxy=7 (sentido horário) Com relação às afirmativas a seguir assinale a alternativa correta.
I. Como o material apresenta deformação na fratura εf<0,05εf<0,05 o material deve ser tratado como frágil.
II. Devido ao estado de tensões do material, os coeficientes de segurança pelos critérios de Coulomb-Mohr, Mohr e da máxima tensão normal não se aplicam.
III. Como o estado de tensões é plano e está no primeiro quadrante (σ1>σ2>0σ1>σ2>0), os critérios de Coulomb-Mohr, Mohr modificado e da máxima tensão normal para materiais frágeis apresentam o mesmo coeficiente de segurança.
		
	
	I e II estão corretas.
	 
	I e III estão corretas.
	
	Apenas I está correta.
	
	Apenas II está correta.
	
	Apenas III está correta.
	Respondido em 08/11/2022 11:38:14
	
	Explicação:
Gabarito: I e III estão corretas.
Justificativa: Primeiro calculamos as tensões principais
Para essas tensões principais no primeiro quadrante os critérios de Coulomb-Mohr, Mohr modificado e de máxima tensão normal são equivalentes e o coeficiente de segurança é dado por:
	
		6a
          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 IV estão corretas.
	 
	I e III estão corretas.
	
	I e IV estão corretas.
	
	II e III estão corretas
	
	I e II estão corretas.
	Respondido em 08/11/2022 11:38:00
	
	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.
	
		7a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	Abaixo são feitas algumas afirmativas sobre o carregamento ilustrado na figura seguinte, onde uma viga em balanço com seção circular de raio 2,5 cm é submetida a uma carga de 50 kN em sua extremidade livre. Assinale a alternativa correta considerando o carregamento e as afirmativas.
Imagem: Elaborada por Carlos Frederico de Matos Chagas
I - O momento fletor máximo é de 500 N.m;
II - A deflexão máxima da viga está entre 2,0 mm e 3,5 mm;
III - A tensão máxima na viga é maior que 100 GPa;
		
	 
	As afirmativas I e II estão corretas.
	
	Apenas a alternativa II está correta.
	
	As alternativas II e III estão corretas.
	
	Apenas I está correta.
	
	As alternativas I e III estão corretas.
	Respondido em 08/11/2022 11:07:09
	
	Explicação:
Gabarito: As afirmativas I e II estão corretas.
Justificativa: O diagrama de corpo livre correspondente é
Onde, R1=500NR1=500N e M1=500N.mM1=500N.m
A equação do momento fletor ao longo da viga é M=500−500xM=500−500x. Logo M será máximo para x=0x=0, isto é, no lado esquerdo da viga.
Por outro lado, a equação da deflexão da viga y=250200.109.30.10−8(x2−x33)y=250200.109.30.10−8(x2−x33)
O momento máximo ocorre para x=0x=0 e a maior deflexão para x=2x=2
Maior tensão normal, considerando c=2,5cmc=2,5cm
Deflexão máxima
	
		8a
          Questão
	Acerto: 1,0  / 1,0
	
	A figura mostra uma barra de aço horizontal de espessura 5mm5mm carregada em tração constante e soldada a um suporte. Encontre a carga FF que causará uma tensão admissível τ=140MPaτ=140MPa na garganta da solda  para b=d=50mmb=d=50mm e h=5mmh=5mm.
Fonte: (BUDYNAS e NISBETT, 2015, pag 500)
		
	
	F=70,0kNF=70,0kN
	
	F=29,8kNF=29,8kN
	 
	F=49,5kNF=49,5kN
	
	F=35,0kNF=35,0kN
	
	F=175kNF=175kN
	Respondido em 08/11/2022 11:08:16
	
	Explicação:
Gabarito: F=49,5kNF=49,5kN
Justificativa: a solda em filete tem perna h=5mmh=5mm.
Assim, a garganta da solda tem dimensão
	
		9a
          Questão
	Acerto: 0,0  / 1,0
	
	Consideremos uma junta parafusada com parafuso 1/4"−281/4"−28 UNF de grau 5 (Sp=85kpsiSp=85kpsi) submetida a uma carga de tração P=5kipP=5kip e rigidez da junta C=0,30C=0,30. Considerando que a pré-carga aplicada é a recomendada para junta desmontável, e as afirmativas a seguir, assinale a afirmativa correta:
I - O torque necessário para garantir a pré-carga é de 115lbf.in115lbf.in.
II - A tensão em um parafuso é maior que a resistência de prova.
III - São necessários, no mínimo 2 parafusos para que o parafuso resista aos esforços.
		
	
	As afirmativas I e II estão corretas.
	 
	As alternativas II e III estão corretas.
	
	Apenas I está correta.
	
	Apenas a alternativa II está correta.
	 
	As alternativas I e III estão corretas.
	Respondido em 08/11/2022 11:38:08
	
	Explicação:
Gabarito: As alternativas I e III estão corretas.
Justificativa: Para o parafuso do problema
Além disso, a pré-carga recomendada para junta desmontável é
Tesão no parafuso=σb=0,3.5000+23000,0364≅104,4kpsiTesão no parafuso=σb=0,3.5000+23000,0364≅104,4kpsi
Maior que a resistência de prova portanto.
A tensão devido à pré-carga em cada parafuso será σb=23000,0364=63,2kpsiσb=23000,0364=63,2kpsi
O limite de tensão é a resistência de carga.
Logo para NN parafusos
Logo N>1,9N>1,9, logo, são necessários ao menos 2 parafusos.
	
		10a
          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 de haste é ld=8mmld=8mm.
	
	O comprimento rosqueado total do parafuso é L=36mmL=36mm.
	
	O comprimento do fixador é insuficiente.
	 
	O comprimento rosqueado participando efetivamente do agarre lt=16mmlt=16mm.
	
	O comprimento efetivo do agarre (comprimento sujeitado) l′=45mml′=45mm.
	Respondido em 08/11/2022 11:09:56
	
	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)