PROJETO DE MECANISMO - Prova N2

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PROJETO DE MECANISMO – Prova N2
- Em algumas situações, é difícil medir com precisão as entidades mecânicas, como velocidade, aceleração ou deslocamento. Como essas grandezas físicas estão relacionadas, pode-se estimar o valor de uma delas a partir do conhecimento das demais.
Supondo que seja de interesse verificar a velocidade e o deslocamento de um elevador, em que se conheça apenas que ele atinge de 0 a 30 km/h em 4 s. Considerando que o elevador tem aceleração constante, determine a aceleração e o deslocamento durante os 4 segundos. Assinale a alternativa com as respostas corretas.
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2,08 m/s² e 16,67 m, respectivamente.
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- É muito comum que, para minimizar oscilações ou vibrações vindas do ambiente externo, experimentos ou conexões sensíveis sejam presas entre molas. Desse modo, as molas irão absorver a vibração, que não afetará o que estiver conectado a elas. Duas molas são conectadas a um bloco, conforme a figura a seguir, e estão presas em uma base rígida e no bloco. As duas molas têm constantes k = 5 N/m e comprimento l = 2 m. O bloco tem massa de 10 kg.
Considerando a gravidade g = 10 m/s², analise as afirmativas a seguir em relação ao que ocorrerá a partir do momento em que o bloco for solto e atingir a condição de repouso.
I. A mola M2 irá comprimir até seu comprimento máximo, já que a força do bloco é maior que a força que a mola pode aplicar.
II. A mola M1 irá estender 1 m a partir de sua posição original.
III. O bloco ficará no mesmo lugar, já que a forma aplicada pelas molas é a mesma.
IV. A mola M2 irá aplicar uma forma de 50 N no bloco.
É correto o que se afirma em:
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I, apenas.
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- A figura, a seguir, apresenta um trator tipo pá carregadeira, cuja principal função é carregar veículos diversos. Essa máquina possui cilindros hidráulicos e suas distâncias são iguais — os pontos ABC formam um triângulo retângulo com estas medidas: AB = 1,20 m; BC = 2,10 m; CD = 2,60 m; ângulo no vértice C = 30°.
Figura 1: Trator tipo pá carregadeira
Fonte: thejakesmith / Pixabay.
#PraCegoVer: a imagem apresenta um vetor colorido de um trator tipo pá carregadeira. Nela, é possível identificar as distâncias entre os mecanismos hidráulicos que realizam os movimentos da pá carregadeira.
Com base no excerto apresentado, analise as afirmativas a seguir.
 
I. O comprimento CA é igual a 2,42 m.
II. O comprimento DA é igual a 1,50 m; e o BC é igual a 2,30 m.
III. O ângulo no vértice A do triângulo ABC é igual a 60°.
IV. O seno do ângulo do vértice A é igual a 0,7071.
 
É correto o que se afirma em: 
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I e III, apenas.
 
- Nem sempre é possível construir um sistema de molas com o valor de projeto. Então a associação de molas em configuração série ou paralelo, ou em ambas, pode fornecer ao projetista o valor desejado. Assim pode-se construir uma gama reduzida de valores de molas que podem ser associadas. A associação de molas ocorre, por exemplo, em amortecedores, que têm dois tipos diferentes de molas, atendendo a alguns requisitos.
Supondo um sistema mecânico que tem molas associadas em série com seus respectivos valores: k1 = 100 N/m; k2 = 150 N/m; k3 = 200 N/m, calcule a rigidez equivalente desse sistema. Assinale a alternativa que apresenta o resultado correto
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- Ao construir tanques de armazenamento de gases é importante escolher um material que suporte uma tensão mínima aplicando a quantidade mínima de matéria-prima. Ou seja, tanques resistentes com paredes finas. Então é papel do projetista definir o material a ser aplicado de acordo com as características construtivas desejadas.
Na construção de um tanque esférico de raio interno de 100 cm que deve comportar um gás com pressão de 1200 KPa e ter espessura de parede inferior a 5 mm, a tensão que o material escolhido deve comportar é de:
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no mínimo 120 MPa.
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- Aficionados por carros discutem sobre a melhor combinação para a posição do motor e das rodas motrizes. Alguns dizem que o melhor para um carro de passeio que tem motor dianteiro é que a transmissão de força ocorra nas rodas dianteiras, enquanto outros preferem que as rodas traseiras impulsionem o veículo.
Sabendo que, quanto maior as forças envolvidas entre os pneus e o chão, melhor a transmissão de potência, avalie as asserções a seguir.
I. O peso do motor na frente resulta em um momento menor nos pneus da frente, o que representa menor força de reação.
PORQUE:
II. O centro de gravidade mais à frente do veículo resulta em maior força de reação nos pneus traseiros, o que promove maior aderência nesses pneus.  
 
Assinale a alternativa que indica corretamente as asserções e a relação entre elas.
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As asserções I e II são proposições falsas.
- Leia o trecho a seguir.
Quando a velocidade instantânea se modifica ao longo do tempo, diz-se que a partícula está acelerada. Quando se observa que a taxa de velocidade varia no tempo, é importante compreender a necessidade de definir uma outra grandeza (física) para essa variação, chamada aceleração. Por serem relacionadas, pode-se obter a aceleração a partir da variação de posição e/ou da variação do módulo da velocidade.
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Se a velocidade da partícula aumenta, pode-se dizer que a partícula está sofrendo uma forma na mesma direção de seu movimento.
PORQUE:
II. A aceleração é uma grandeza vetorial que tem o mesmo sentido da força aplicada, sendo função da força e da massa da partícula.
A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.
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As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
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- Por mais que pareça inofensiva, a pressão de um gás ou líquido pode causar sérios problemas, em especial nos casos em que o reservatório não suporta a pressão aplicada nas paredes, que pode provocar desde deformação a uma falha catastrófica.
Considere a construção de um tanque esférico de armazenamento de 45 l de gás de cozinha, com 22 cm de raio. Para que ele se mantenha em um estado bifásico (gás + líquido), ele deve ser armazenado com pressão mínima de 686 KPa. Se o material a ser utilizado possui tensão de cisalhamento de 50 Mpa, a espessura do tanque deverá ser de:
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no mínimo 1,5 mm.
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- Um corpo rígido submetido a um conjunto de esforços externos pode ser resumido a um sistema onde é aplicada uma força resultante que promove a tendência ao movimento de translação e outro de torque sobre o centro de gravidade. Essa forma de representação facilita os cálculos, sem perder a generalidade do problema.
Em um corpo cilíndrico de raio de 5 cm submetido às forças, como mostrado na figura a seguir, assinale a alternativa que apresenta corretamente os componentes de força e torque com relação ao centro de gravidade.
Figura 4.1 - Corpo rígido submetido a forças externas referente ao exercício
Fonte: Elaborada pelo autor.
#PraCegoVer: a figura consiste num plano cartesiano x e y com um círculo centrado no ponto central do plano cartesiano, com duas forças, F1 e F2, de módulo 1 newton aplicadas na superfície do círculo horizontalmente sobre o eixo x e outra onde o círculo se encontra no eixo y. Outra força vertical, F3, de módulo 1 newton, é aplicada no ponto onde o círculo toca no eixo x.
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Fx = 2 N Fy = 1 N e Mg = 0 Nm
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- A mola é considerada um elemento elástico capaz de armazenar energia mecânica. Há uma grande quantidade de tipos e de formas e elas estão presentes nos simples objetos, como uma lapiseira, até em sistemas de grande complexidade. Em um projeto mecânico, as molas podem estar condicionadas, ou seja, associadas em paralelo ou em série. Essas associações existem para a melhor distribuição das forças.
Supondo um sistema mecânico que tem molas associadas em paralelo com seus respectivos valores: k1 = 100 N/m; k2 = 150 N/m; k3 = 200 N/m, calcule a rigidez equivalente desse sistema. Assinale a alternativa que apresenta o resultado correto.
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450 N/m.