Elementos de Maquinas AV-1

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1a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
Os principais materiais utilizados nas aplicações de engenharia são os metais, 
cerâmicos, polímeros e os compósitos. Com relação aos metais é CORRETO afirmar 
 
 
Devido às ligações iônicas entre os seus componentes não sofrem 
deformação plástica. 
 
Possuem condutividade térmica elevada e baixa condutividade elétrica. 
 
Apresentam tenacidade à fratura inferior a dos materiais cerâmicos. 
 Em função da natureza das ligações metálicas, são bons condutores de 
eletricidade e de calor. 
 
Possuem reduzida resistência mecânica e massa específica muito elevada. 
Respondido em 31/03/2023 13:36:14 
 
Explicação: 
Gabarito: Em função da natureza das ligações metálicas, são bons condutores de 
eletricidade e de calor. 
Justificativa: A ligação metálica se caracteriza pela liberdade de movimentação dos 
elétrons da camada de valência pelos átomos envolvidos na ligação. Em outras palavras, 
esses elétrons deixam de pertencer a um determinado átomo e podem circular ao redor de 
todos os átomos, formando uma espécie de "nuvem de elétrons". Essa liberdade de 
movimentação dos elétrons confere aos metais elevada condutividade térmica e elétrica. 
 
 
2a 
 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. 
 
 
I e IV. 
 
I, II e III. 
 
II e III. 
 II e IV. 
 
Todas estão corretas. 
Respondido em 31/03/2023 13:37:15 
 
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. 
 
 
3a 
 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.m200�.�. O limite de 
resistência à tração Sut=440MPa���=440���, o limite de 
escoamento Sy=370MPa��=370���, o limite de resistência ao 
cisalhamento Ssu=295MPa���=295��� e o fator de concentração de 
cisalhamento em fadiga Kfs=1,376���=1,376 e f=0,9�=0,9. Assinale a 
alternativa correta sobre as afirmativas abaixo. 
Assinale a opção com o número a vida em fadiga N� 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. 
 
 
I e III estão corretas. 
 
Apenas I está correta. 
 
I e II estão corretas. 
 Apenas II está correta. 
 
Apenas III está correta. 
Respondido em 31/03/2023 14:18:04 
 
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 
 
 
 
4a 
 Questão 
Acerto: 0,0 / 1,0 
 
Considere a barra circular da figura abaixo. Nessa 
figura, F=550N�=550�, P=8kN�=8�� e T=30N.m�=30�.�. Há dois 
materiais disponíveis para o projeto: aço 
com Sut=330MPa���=330��� e Sy=280MPa��=280���, ou alumínio 
com Sut=320MPa���=320��� e Sy=170MPa��=170���. 
Considerando as afirmativas abaixo, assinale a alternativa correta. 
 
Fonte (BUDYNAS e NISBETT, 2011, pag 276) 
I - Considerando o aço como material e analisando o ponto A o fator de segurança 
por máxima energia de distorção é nsaço≅2,77���ç�≅2,77 e por máxima tensão 
de cisalhamento é nsaço≅2,73���ç�≅2,73. 
II - Considerando o alumínio como material e analisando o ponto A o fator de 
segurança por máxima energia de distorção é nsal≅1,68����≅1,68 e por 
máxima tensão de cisalhamento é nsal≅1,65����≅1,65. 
III - Considerando o ponto B, os fatores de segurança do aço e do alumínio pelo 
critério de máxima energia de distorção são, respectivamente 
é nsaço≅6,29���ç�≅6,29 e nsal≅3,82����≅3,82. 
IV - O ponto B é o ponto crítico do projeto pois apresenta os maiores fatores de 
segurança. 
 
 I, II e III estão corretas. 
 
Todas estão corretas. 
 II e III estão corretas. 
 
Somente I está correta. 
 
I e II estão corretas. 
Respondido em 04/04/2023 14:31:20 
 
Explicação: 
Gabarito: I, II e III estão corretas. 
Justificativa: As tensões máximas atuantes sobre a barra são: 
Devido à flexão: 
 
Para seção circular: 
 
Devido à força P: 
 
Devido à torção: 
 
Para o ponto A: 
 
Pelo critério da máxima energia de distorção 
 
Pelo critério de Tresca 
 
Para o ponto B: 
 
Pelo critério da máxima energia de distorção 
 
Pelo critério de Tresca 
 
 
Logo, o ponto A é o ponto crítico do projeto pois apresenta o menor fator de segurança 
tanto pelo critério DE quanto pelo de Tresca para os dois materiais disponíveis. 
Além disso, os dois materiais poderiam ser utilizados para a fabricação do elemento 
mecânico pois apresentam fatores de segurança maior do que nas condições 
apresentadas. 
 
 
5a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
A figura mostra uma barra de aço horizontal de espessura 5mm5�� carregada em 
tração constante e soldada a um suporte. Encontre a carga F� que causará uma 
tensão admissível τ=140MPaτ=140��� na garganta da 
solda para b=d=50mm�=�=50�� e h=5mmℎ=5��. 
 
Fonte: (BUDYNAS e NISBETT, 2015, pag 500) 
 
 F=49,5kN�=49,5�� 
 F=175kN�=175�� 
 F=29,8kN�=29,8�� 
 F=70,0kN�=70,0�� 
 F=35,0kN�=35,0�� 
Respondido em 04/04/2023 14:13:59 
 
Explicação: 
Gabarito: F=49,5kN�=49,5�� 
Justificativa: a solda em filete tem perna h=5mmℎ=5��. 
Assim, a garganta da solda tem dimensão 
 
 
 
6a 
 Questão 
Acerto: 0,0 / 1,0 
 
Um parafuso de porca aço (E=200GPa�=200���) com cabeça 
hexagonal M14x2�14�2 e (L=50mm�=50��) é usado para fixar duas placas de 
ferro fundido de 15mm15��. Considerando as afirmativas abaixo, assinale a afirmativa 
correta. 
I - A rigidez do parafuso é maior que a rigidez dos membros. 
II - A rigidez dos membros é km≅1453kN/mm��≅1453��/��. 
III - A fração da carga externa suportada pelo parafuso de porca ou rigidez da junta 
é C≅0,38�≅0,38. 
 
 II e III estão corretas. 
 
I e III estão corretas. 
 Apenas I está correta. 
 
Todas estão corretas. 
 
I e II estão corretas. 
Respondido em 04/04/2023 14:30:47 
 
Explicação: 
Gabarito: II e III estão corretas. 
Justificativa: Nas condições do problema, dado 
que L=50mm�=50�� e d=14mm�=14��. 
 
O comprimento sujeitado é l=30mm�=30�� e o comprimento sem rosca 
 
O comprimento rosqueado dentro do agarre ou sujeitado é 
 
Da tabela, para 
rosca M14�14, At=115mm2��=115��2 e Ad=π.1424≈154mm2��=π.1424≈154��2 
 
Para os membros de ferro fundido 
 
A rigidez da junta é 
 
 
 
7a 
 Questão 
Acerto: 0,0/ 1,0 
 
Um motor de três cilindros em linha fornece um torque de 90 N.m a uma velocidade 
nominal de 2400 RPM. A inércia necessária ao volante, se a variação de energia em 
cada cilindro é de 400 J, usando Cs=0.30, é: 
 
 
I=2,50 kg.m2 
 
I=0,83 kg.m2 
 I=0,01 kg.m2 
 I=0,06 kg.m2 
 
I=0,02 kg.m2 
Respondido em 04/04/2023 14:30:31 
 
Explicação: 
 
 
 
8a 
 Questão 
Acerto: 0,0 / 1,0 
 
Uma polia com diâmetro de 320 mm, força inicial de Fi=945 N, gira a 1620 RPM. O 
ângulo de contato dessa polia é de 192O e o coeficiente de atrito entre a correia e a 
polia é de 0,25. A potência transmitida por esse sistema é. 
 
 
203 W 
 6,37 kW 
 
101,5 W 
 
10,5 kW 
 20,3 kW 
Respondido em 04/04/2023 14:30:29 
 
Explicação: 
 
 
 
9a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
Sabendo que Graus de liberdade são os movimentos de rotação e translação 
independentes que podem existir em um nó de uma malha em que uma estrutura foi 
discretizada, quantos graus de liberdade translacionais e rotacionais máximos o nó 
pode possuir? 
 
 
1 translacional e 3 rotacionais 
 3 translacionais e 3 rotacionais 
 
1 translacional e 1 rotacional 
 
2 rotacionais e 2 translacionais 
 
1 translacional e 2 rotacionais 
Respondido em 03/04/2023 10:04:47 
 
Explicação: 
Tanto o movimento de rotação como o de translação poderão ocorrer nos eixos X, Y e Z. 
 
 
10a 
 Questão 
Acerto: 1,0 / 1,0 
 
O método dos elementos finitos consiste na discretização de um meio contínuo em 
muitas partes menores que formam uma malha. Cada uma dessas divisões é um 
elemento que compõe essa malha. Com relação aos elementos de uma malha, 
analise as afirmativas a seguir e marque a alternativa correta. 
I - A escolha da geometria dos elementos que constituem uma malha não influencia 
no resultado da análise pelo Método dos Elementos Finitos; 
II - Os elementos de uma malha podem ser de uma, duas ou três dimensões e de 
diferentes ordens; 
III - Para estruturas com contornos curvos, os elementos de menor grau são os mais 
adequados. 
 
 
Apenas a alternativa I está correta 
 
Apenas a alternativa III está correta 
 Apenas a alternativa II está correta 
 
As alternativas II e III estão corretas 
 
Todas as alternativas estão corretas 
Respondido em 04/04/2023 14:31:06 
 
Explicação: 
A afirmação II está correta, pois os elementos de uma malha podem ser lineares (1D), 
planos (2D) ou sólidos (3D) e a ordem se refere à ordem da função utilizada para interpolar 
o deslocamento no interior do elemento, normalmente uma função polinomial.