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Universidade Federal do Paraná Campus Pontal do Paraná – Centro de Estudos do Mar Curso de Engenharia Civil Introdução à Mecânica dos Sólidos (CEM 234) 2 a Avaliação – Ensino Remoto Emergencial - 13/08/2021 Questão 1. Marque verdadeiro (V) ou falso (F) para cada uma das afirmações a seguir. a) ( ) em uma viga sujeita à flexão simples normal, admite-se que o eixo da viga deforma-se segundo o formato de uma parábola. b) ( ) em uma viga sujeita à flexão simples normal, o momento fletor é proporcional à curvatura da viga. c) ( ) na flexão simples, quanto mais afastado da linha neutra, maior será a tensão de compressão em um ponto; e quanto mais próximo da linha neutra, maior será a tensão de tração em um ponto. d) ( ) na flexão simples normal a linha neutra passa pelo centroide da seção transversal. e) ( ) se o material sujeito à flexão não seguir a lei de Hooke, a tensão normal não varia linearmente ao longo da altura da seção transversal. Questão 2. Calcule o momento de inércia da figura mostrada ao lado em relação ao eixo horizontal que passa pelo seu centroide. Figura Q2. Unidades: cm Questão 3. Desenhe o diagrama de tensões normais da seção transversal mostrada na figura ao lado, sabendo-se que a mesma está sujeita a um momento fletor de 34 kNm. Indique a escala utilizada no diagrama. Figura Q3. Unidades: cm Questão 4. Uma viga biapoiada com 12,5 m de comprimento está sujeita a um carregamento uniformemente distribuído “q” (Figura Q4-1). A sua seção transversal é mostrada na Figura Q4-2. O material do qual a viga é feita tem as seguintes características: - tensão última de compressão: 82 MPa; - tensão última de tração: 53 MPa. q Figura Q4-1: esquema longitudinal da viga Figura Q4-2: seção transversal da viga Pede-se: (a) adotando-se coeficientes de segurança iguais a 1,25 e 1,75 para as tensões de compressão e de tração, respectivamente, encontre o valor máximo possível de “q” dentro do limite de segurança da viga; (b) mantendo o valor de “q” calculado do item (a), determine o diâmetro de uma viga de seção transversal circular, feita do mesmo material, que possa substituir a viga de seção transversal retangular. Questão 5. Uma das expressões que fornece as tensões de compressão em um ponto, na flexão simples normal, é /zIE , em função do módulo de elasticidade do material, do momento de inércia da seção transversal e do raio de curvatura; porém, frequentemente se faz o uso de outra expressão para o cálculo das tensões normais: zIyM / , em função do momento fletor, da distância à linha neutra e do momento de inércia da seção transversal. (a) Por qual razão se utiliza na prática a segunda expressão em vez da primeira? (b) Na primeira expressão a tensão normal será diretamente proporcional ao momento de inércia, enquanto na segunda expressão a tensão normal será inversamente proporcional ao momento de inércia. Como explicar esta contradição?
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