APS DP 7 período

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APS 7 Período Dependência 
 
O aluno deverá imprimir esta lista de 
exercícios, resolvê-los todos à mão, com 
caneta preta ou azul, encadernar em expira, 
com capa preta no fundo e transparente na 
frente. A primeira página deverá ser a capa, 
conforme modelo abaixo. Todos os dados são 
obrigatórios, inclusive o código da disciplina. A 
fonte utilizada para capa, deve ser Times New 
Woman ou arial, tamanho 14. 
O aluno deve entregar na coordenação de 
engenharia Mecânica e Mecatrônica até a data 
marcada pela coordenação para cada 
semestre. A data será publicada no mural. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP 
Instituto de ciências Exatas e Tecnologia 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS: Dependência, 7 
período. 
 
 
 
 
ALUNO XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 
RA.: YYYYY-Y 
 
 
 
 
 
 
CÓDIGO DA DISCIPLINA: 
 
 
 
 
 
 
GOIÂNIA – GO 
2018 
Exercício 1- 
 Um ciclo padrão a ar executado em um sistema fechado com 0,004 kg de ar é 
formado por três processos: 
1-2: Compressão isentrópica de 100 kPa e 27°C até 1 MPa. 
2-3: Fornecimento de 2,76 kJ de calor a pressão constante. 
3-1: Rejeição de calor de volta ao estado inicial segundo p=c1v+c2 (c1 e c2 são 
constantes). 
Calcule o calor rejeitado. 
a) 1,679 kJ 
b) 1,987 kJ 
c) 2,154 kJ 
d) 2,234 kJ 
e) 5,431 kJ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 2- 
 Um ciclo padrão a ar executado em um sistema fechado com 0,004 kg de ar é 
formado por três processos: 
1-2: Compressão isentrópica de 100 kPa e 27°C até 1 MPa. 
2-3: Fornecimento de 2,76 kJ de calor a pressão constante. 
3-1: Rejeição de calor de volta ao estado inicial segundo p=c1v+c2 (c1 e c2 são 
constantes). 
Determine a eficiência térmica, em %. 
a) 80,3 
b) 45,1 
c) 39,2 
d) 26,8 
e) 12,7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 3 – 
Um motor de combustão interna de quatro tempos e quatro cilindros opera a 2800 
rpm. Os processos dentro de cada cilindro são modelados como um ciclo de ar-
padrão Otto com uma pressão de 14,7 lbf/in2, uma temperatura de 80°F, e um 
volume de 0,00196 ft3 no início da compressão. A taxa de compressão é 10, e a 
pressão máxima no ciclo é de 360 lbf/in2. Determine, usando uma análise de ar-
padrão frio com k = 1,4, a potência desenvolvida pelo motor, em HP. 
a) 37,2 
b) 42,9 
c) 46,1 
d) 51,1 
e) 67,3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 4 – 
Um motor de combustão interna de quatro tempos e quatro cilindros opera a 2800 
rpm. Os processos dentro de cada cilindro são modelados como um ciclo de ar-
padrão Otto com uma pressão de 14,7 lbf/in2, uma temperatura de 80°F, e um 
volume de 0,00196 ft3 no início da compressão. A taxa de compressão é 10, e a 
pressão máxima no ciclo é de 360 lbf/in2. Determine, usando uma análise de ar-
padrão frio com k = 1,4, a pressão média efetiva, em lbf/in2. 
a) 82,1 
b) 100,9 
c) 118,6 
d) 125,7 
e) 137,5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 5 – 
 Um ciclo Otto tem temperatura mínima igual a 290 K e pressão mínima igual a 85 
kPa. A temperatura máxima é 2040 K e há uma adição de 1200 kJ/kg na 
combustão. Determine a relação de compressão. 
a) 9,93 
b) 10,1 
c) 11,4 
d) 12,3 
e) 12,7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 6 – 
A taxa de compressão de um ciclo ar-padrão Diesel é 17 e as condições no 
início da compressão são p1 = 14 lbf/in2, v1 = 2 ft3 e T1 = 520 R. A temperatura 
máxima do ciclo é 4000 R. Calcule a eficiência térmica, em %. 
a) 53,1 
b) 50,7 
c) 47,8 
d) 45,1 
e) 40,3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 7- 
A taxa de compressão de um ciclo ar-padrão Diesel é 17 e as condições no início da 
compressão são p1 = 14 lbf/in2, v1 = 2 ft3 e T1 = 520 R. A temperatura máxima do ciclo 
é 4000 R. Calcule a razão de corte. 
a) 0,02 
b) 1,15 
c) 2,61 
d) 5,03 
e) 8,72 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 8- 
O volume de deslocamento de um motor de combustão interna é 5,6 litros. Os 
processos no interior de cada cilindro do motor são modelados como em um ciclo de 
ar-padrão Diesel com uma razão de corte de 2,4. O estado do ar no início da 
compressão encontra-se fixado em p1 = 95 kPa, v1 = 6 litros e T1 = 27°C. Determine a 
potência desenvolvida pelo motor, em kW, se o ciclo for efetuado 1500 vezes por 
minuto. 
a) 34 
b) 85 
c) 100 
d) 123 
e) 145 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 9- 
Um ciclo Brayton ideal tem a pressão e a temperatura do ar que entra no compressor 
iguais a 100 kPa e 290 K e a relação de pressão do compressor é igual a 15 para 1. 
Utilizando propriedades de ar frio, determine a transferência de calor específica. 
a) 975 kJ/kg 
b) 1025 kJ/kg 
c) 1135 kJ/kg 
d) 1325 kJ/kg 
e) zero 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 10- 
Um ciclo Brayton ideal tem a pressão e a temperatura do ar que entra no compressor 
iguais a 100 kPa e 290 K e a relação de pressão do compressor é igual a 15 para 1. 
Utilizando propriedades de ar frio, determine o trabalho líquido específico produzido. 
a) 475 kJ/kg 
b) 525 kJ/kg 
c) 580 kJ/kg 
d) 620 kJ/kg 
e) 635 kJ/kg 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 11- 
Marque Afirmação Verdadeira, e justifique sua resposta. 
a) O princípio de Saint-Venant nega que ambas deformação e tensão localizadas 
de carga ou nos apois tendem a nivelar-se a uma distância suficientemente 
afastada dessas regiões. 
b) Uma vez que a Lei de Hooke é usada no desenvolvimento da equação do 
deslocamento , é importante que as cargas não provoquem escoamento do 
material e que o material seja homogêneo e se comporte de maneira linear 
elástica. 
c) Concentração de tensão em elementos sujeitos a flexão ocorrem em pontos de 
mudança na secção, longitudinal causada por entalhes e furos porque nesses 
pontos, a tensão e a deformação tornam-se não lineares. Quanto mais severa 
a mudança, maior a concentração de tensão 
d) Para projeto ou análise, é necessário conhecer a distribuição de tensão exata 
em torno da mudança na secção transversal, porque a tensão normal máxima 
ocorre na menor área de secção transversal. É possível obter essa tensão 
usando-se um fator de concentração de tensão (K), que foi determinado por 
meios experimentais e é função apenas de geometria do elemento. 
e) Normalmente, a concentração de tensão em uma material frágil sujeito a um 
momento estético não terá de ser considerada no projeto, todavia, se o 
material for frágil ou estiver sujeito a carregamento de fadiga, então as 
concentrações de tensão se tornam importante 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 12- 
Marque Afirmação Verdadeira e justifique sua resposta. 
a) Coeficiente de Poisson (v) , é uma medida da tensão lateral de um material 
homogêneo e isotrópico em relação a sua deformação longitudinal. De modo 
geral, essas deformações tem sinais opostos, isto é, se uma delas for um 
alongamento, a outra será uma contração 
b) O diagrama tensão-deformação de cisalhamento é um gráfico de deformação 
de cisalhamento em relação a deformação por cisalhamento. Se o material for 
homogêneo e isotrópico e também linear elástico, a inclinação da curva dentro 
da região elástica é denominada módulo de rigidez de cisalhamento (G) 
c) Esta relação matemática não se verifica entre (G), (E) e (v) 
d) Fluência é a deformação de um material relacionada ao tempo no qual a 
tensão e ou temperatura desempenha um importante papel. Elementos 
estruturais são projetados para resistir aos efeitos da influência com base em 
seu limite de fluência, que é a tensão inicial mais alta que um material pode 
suportar durante um período específico semprovocar em deformação por 
fluência também específica 
e) Evita-se a Fadiga de ocorrer em materiais quando a tensão ou deformação é 
cíclica. Provoca a ocorrência de ruptura frágil. Elemento estruturais são 
projetados para resistir a fadiga assegurando que a tensão no elemento não 
ultrapasse seu limite de resistência ou limite de fadiga. Esse valor é 
determinado em um diagrama S-N como a máxima tensão a qual o elemento 
pode resistir quando submetido a um número determinado de ciclos de 
carregamento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 13 – 
Identifique a alternativa verdadeira: 
I -Para projeto ou análise, não é necessário conhecer a distribuição de tensão exata 
em torno da mudança na secção transversal, porque a tensão normal máxima ocorre 
na menor área de secção transversal. 
II -Para projeto ou análise, é necessário conhecer a distribuição de tensão exata em 
torno da mudança na secção transversal, porque a tensão normal máxima ocorre na 
menor área de secção transversal. 
III -Para projeto ou análise, não é necessário conhecer a distribuição de tensão exata 
em torno da mudança na secção transversal, porque a tensão normal mínima ocorre 
na menor área de secção transversal. 
IV -Para projeto ou análise, é necessário conhecer a distribuição de tensão exata em 
torno da mudança na secção transversal, porque a tensão normal mínima ocorre na 
menor área de secção transversal. 
Assinale a alternativa correta e justifique sua resposta: 
a) I, IV 
b) I, II, III 
c) II, III, IV 
d) I, III, IV 
e) Nenhuma das anteriores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 14- 
Os projetos consistem basicamente em formular um plano para a satisfação de uma 
necessidade específica quanto em solucionar um problema. Se tal plano resultar na 
criação de algo tendo uma realidade física, então o produto deverá ser funcional, 
seguro, confiável, competitivo, utilizável, manufaturável e mercável. Esses termos são 
definidos da seguinte forma: 
I - Funcional. O produto deve apresentar um desempenho que atenda às necessidades e 
expectativas do consumidor. 
II - Seguro. O produto não deve oferecer perigo ao usuário, a circunstantes ou a 
propriedades vizinhas. 
 
Qual o item falso, justifique sua resposta: 
a) I 
b) II 
c) I, II 
d) Nenhuma das anteriores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 15- 
Perigos que não podem ser "evitados por projeto" devem se valer de anteparos (envolt
órios prote-
tores); se isso não for possível, informações apropriadas ou avisos devem ser fornecid
os. 
I -
 Confiável. Confiabilidade é a probabilidade condicional, a um determinado nível de co
nfiança, de que o produto irá desempenhar sua função proposta satisfatoriamente, ou 
sem falhar a uma determinada idade. 
II - Competitivo. O produto deve ser um forte competidor em seu mercado. 
III - Utilizável. O produto deve ser "amigável ao usuário", acomodando-
se a especificações como tama-
nho, resistência, postura, alcance, força, potência e controle humanos. 
IV -
 Manufaturável. O produto deve ser reduzido a um número "mínimo" de componentes, 
adequados à produção em massa, com dimensões, distorção e resistência sob control
e. 
V -
 Comercial. O produto pode ser comprado, e serviços de assistência técnica devem es
tar disponíveis. 
 
Qual item verdadeiro: 
a) I, II, III, V 
b) I, II, III, IV 
c) I, II, III, IV, V 
d) I, III, IV, V 
e) Nenhuma das anteriores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 16- 
É importante que o projetista comece sabendo como reconhecer uma alternativa 
satisfatória e como distinguir entre duas alternativas satisfatórias, a fim de identificar a 
melhor. A partir desse fundamento, estratégias de otimização poderão ser elaboradas 
e selecionadas. Logo, desdobram-se as seguintes tarefas: 
I - Elaborar soluções alternativas. 
II - Estabelecer parâmetros de desempenho. 
III -
Mediante análise e teste, simular e predizer o desempenho de cada alternativa, retend
o as satisfatórias e descartando as insatisfatórias. 
IV -
 Escolher a melhor alternativa satisfatória descoberta como uma aproximação ao ótimo
. 
V - Implementar o projeto. 
 
Qual item verdadeiro: (justifique sua resposta) 
a) I, II, III, IV 
b) I, II, III, V 
c) I, II, III, IV, V 
d) I, III, IV, V 
e) Nenhuma das anteriores 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 17- 
 Todos os produtos de engenharia estão intimamente ligado a relações sociais.Grande
 parte da população trabalha com organizações cuja função seja a de pesquisa, projet
o, desenvolvimento, fabricação, mercado, eserviço de produtos de engenharia.O esfor
ço pessoal aliado a fontes naturais entram no sistema de produção gerando produtos 
e materiais que serão úteis e adequados. As experiências são de dois tipos: (1) experi
ência devido a trabalho direto do sindivíduos, que é construtivo esatisfatório, e (2) con
hecimento empírico obtido sobre a efetivaidade do sistema total, comimplicações para 
a melhoria do seu futuro. Os produtos acabados servem a todas as pessoas até serem
 descartados, quando então eles serão fontes de materiais reciclados de longo ou curt
o termo e possivelmente poluição. Uma lista de fatores que constituem um índice de q
ualidade de vida deve levarem conta fatores psicológicos. As pessoas exibem um conj
unto infinito de variáveis e características. Sabe-
se também que, no entanto existem certas características inerentes e necessidades qu
e permanecem constantes para todos os indivíduos e presumivelmente em todos os t
empos. Seriam assim definidas como: 
a) Sobrevivência 
b) Segurança 
c) Aceitação Social 
d) Status 
e) Todas as alternativas estão corretas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 18- 
Os conceitos mais fundamentais no dimensionamento de elementos de máquinas são 
a tensão e 
a deformação. Conhecidas as cargas atuantes nos elementos de máquinas, pode-
se determinaras tensões resultantes. 
São as cargas atuantes nos elementos de máquinas: 
I - tensão, tensões em membros com carregamento axial, transformação de tensão, 
análise de deformação, deformação linear, extensometria 
II - tensão, tensões em membros com carregamento coaxial, transformação de 
tensão, análise de formação, deformação transversal, extensometria 
III - tensão, tensões em membros com carregamento axial, transformação de tensão, 
análise de formação, formação linear, extensometria 
IV - tensão, tensões em membros com carregamento coaxial, transformação de 
tensão, análise de formação, formação transversal, extensometria 
a) I 
b) II 
c) III 
d) IV 
e) Nenhuma das alternativas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 19- 
Complete: A tensão representa a 
intensidade da força de ________ em um ponto do corpo submetido a cargas de servi
ço, condições de fabricação e variações de ________. A tensão é medida como 
a força ________ por unidade de área de um plano. 
a) atração; temperatura; resultante 
b) reação; temperatura; atuante 
c) reação; temperatura; resultante 
d) atração; temperatura; atuante 
e) Nenhuma das alternativas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 20- 
Um eixo com 25mm de diâmetro é construído com um material que possui limite de fa
diga igual a 120MPa e dureza Brinell igual a 200. Sabe- 
se que este eixo, cuja superfície será usinada, estará sujeito à flexão alternada, trabalh
ará em um ambiente cuja temperatura de trabalho é igual a 200 C e se deseja uma co
nfiabilidade igual a 90%. Determine o limite de fadiga real para o eixo. 
a) 70MPa 
b) 120MPa 
c) 50MPa 
d) 206MPa 
e) 90MPa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 21- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 22- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 23- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 24- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício25- 
 
a) Na parte superior do eixo de simetria, 162 mm a partir do centro de gravidade da 
seção. 
b) Na parte inferior do eixo de simetria, 162 mm a partir do centro de gravidade da 
seção. 
c) Na parte superior do eixo de simetria, 62 mm a partir do centro de gravidade da 
seção. 
d) Na parte superior do eixo de simetria, 100 mm a partir do centro de gravidade da 
seção. 
e) Na parte superior do eixo de simetria, 16,2 mm a partir do centro de gravidade 
da seção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 26- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 27- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 28- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 29- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 30- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 31- 
 
a) 5 kN 
b) 10 kN 
c) 2 kN 
d) 1 kN 
e) 8 kN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 32- 
 
a) 5 kN 
b) 10 kN 
c) 15 kN 
d) 2 kN 
e) 3 kN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 33- 
 
a) 1,85 kN 
b) 0,185 kN 
c) 18,5 kN 
d) 185 kN 
e) 58,1 kN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 36- 
As barras de uma treliça são construídas com cantoneiras de abas iguais . A 
pior situação de carga ocorre em uma barra de dois metros de comprimento 
onde a força de compressão é igual a 20kN. Determinar o perfil que devemos 
usar para esta situação para que a segurança a flambagem seja igual a 4. 
E = 200GPA e = 240MPa. p = 200MPa. 
 
a) 51 x 51 x 9,5 
b) 51 x 51 x 10,7 
c) 60 x 60 x 7,8 
d) 85 x 85 x 9,5 
e) 10 x 10 x 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 37- 
 
a) 4,14 kN 
b) 0,414 kN 
c) 14,4 kN 
d) 414 kN 
e) 41,4 kN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 38- 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 39- 
Uma barra de aço tem seção transversal circular com 50mm de diâmetro. Ela é
 articulada nas extremidades e está sujeita a compressão axial. Sabendo-
se que o limite de proporcionalidade é 300MPa e que o módulo de elasticidade 
do material é 206GPa, determinar o comprimento mínimo que a barra pode ter 
para que seja válida a equação de Eüler. 
a) 100 mm 
b) 1000 mm 
c) 10mm 
d) 10.000 mm 
e) 1 mm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 40 – 
Uma barra de aço tem seção transversal circular com 50mm de diâmetro. Ela é
 articulada nas extremidades e está sujeita a compressão axial. Sabendo-
se que o limite de proporcionalidade é 300MPa, que o módulo de elasticidade d
o material é 206GPa, que seu comprimento é de 1000 mm, verifique se é válida
 a equação de Eüler e determine a o valor da carga de flambagem. 
a) 600 N 
b) 6 kN 
c) 600 kN 
d) 6.000 kN 
e) 16 kN