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Teste 20211 - PROVA N2 (A5) Iniciado 09/04/21 20:49 Enviado 09/04/21 23:48 Status Completada Resultado da tentativa 8 em 10 pontos Tempo decorrido 2 horas, 59 minutos Instruções Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários Caso necessite a utilização do "EXCEL" clique no link ao lado -----------> excel.xlsx Caso necessite a utilização da "Tabela Periódica" clique no link ao lado -----------> <https://fmu.blackboard.com/bbcswebdav/institution/laureate/Tabela_Periodica/tabela_periodica.jpg> Pergunta 1 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Durante a execução de um projeto arquitetônico, constatou-se que uma marquise em balanço teve sua estrutura subdimensionada. Assim, para evitar maiores problemas, decidiu-se utilizar barras cilíndricas de inox 304 para suportar a carga da estrutura. As barras foram dispostas de cima para baixo, de modo que a estrutura em balanço acabou tracionando as barras com uma carga de 20 kN cada. Ao saber que as barras possuem comprimento de 2000 mm e diâmetro de 12,7 mm, assinale a alternativa que apresenta o valor correspondente à mudança no diâmetro dessas barras devido à carga suportada por elas. + 2,8 μm. - 2,8 μm. Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. A barra sofrerá uma variação negativa em seu diâmetro causada pelas forças de tração atuando em suas extremidades. O primeiro passo para a resolução desse problema é descobrir as propriedades do aço inox 304 por meio de tabelas de propriedades. Após isso, é necessário determinar a tensão normal da barra, seguida da deformação na barra e o seu encurtamento lateral. Pergunta 2 Um píer cuja extremidade está em balanço é suportado por vigas de madeira com seção transversal retangular. Devido a carga de pessoas, em um determinado momento, uma das vigas fica submetida a uma tensão de cisalhamento de 16 kN. Sabendo que as dimensões da seção transversal da viga são 200 x 250 mm conforme 0 em 1 pontos 1 em 1 pontos https://fmu.blackboard.com/bbcswebdav/pid-15989656-dt-content-rid-84766551_1/xid-84766551_1 https://fmu.blackboard.com/bbcswebdav/pid-15989656-dt-content-rid-96415718_1/xid-96415718_1 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: ilustrado na figura a seguir, determine a tensão de cisalhamento máxima agindo sobre a viga. Fonte: elaborado pelo autor. 479,3 kPa 479,3 kPa Resposta correta. A alternativa está correta, ao calcular o cisalhamento em vigas, primeiro deve-se observar o formato e assim substituir os valores dimensionais, encontrando assim o momento de inércia da viga (I=2,604x10 -4 m 4) através da seguinte fórmula: sendo b e d as dimensões da viga. Devemos calcular ainda Q através da seguinte fórmula: , obtendo Q=0,00156 m 3.. De posse destes valores, basta substituir os valores na fórmula do cisalhamento ( ). Considerando que Q foi avaliado no ponto máximo de cisalhamento, automaticamente a expressão resultante representa a tensão máxima na viga. Pergunta 3 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: O método da superposição é um método amplamente utilizado em resistência dos materiais a fim de obter diversas informações a respeito de uma viga/estrutura. Em geral este método é amplamente utilizado quando temos uma estrutura submetida a diversas cargas atuando simultaneamente. Em relação ao método da superposição assinale a alternativa correta. O método consiste em separar as cargas atuando em uma viga e avaliá-las através da soma dos efeitos individuais os quais encontram-se na literatura. O método consiste em separar as cargas atuando em uma viga e avaliá-las através da soma dos efeitos individuais os quais encontram-se na literatura. Resposta correta. A alternativa está correta. A alternativa está correta, o método da superposição parte do pressuposto que a deflexão total causada por duas cargas é igual a soma algébrica da deflexão de cada carga, deste modo ao avaliarmos uma viga submetida a diversas cargas, podemos separar estas cargas e avaliar seus efeitos separadamente através de tabelas presentes na literatura e após somar algebricamente as deflexões a fim de obter uma deflexão total. Pergunta 4 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Ao calibrar uma máquina, devemos apertar um parafuso com uma chave soquete. Para apertar o parafuso é aplicada uma força tal que será obtido um momento interno de 200 N.m atuando no cabo da chave. Sabemos ainda que a chave apresenta um cabo de seção circular de aço com diâmetro de 16 mm. Com base no apresentado, assinale a alternativa que determina a tensão de flexão máxima no cabo da chave: 498 Mpa. 498 Mpa. Resposta correta. A alternativa está correta, pois para determinar a tensão de flexão máxima no cabo é necessário primeiramente definir o momento de inércia da haste, 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos , sendo que todas as incógnitas são conhecidas. Posteriormente, é necessário substituir os valores na fórmula da flexão ( ). Como conhecemos o momento interno, o raio da haste ©, e o momento de inércia ( I) já calculado, basta resolver a fórmula da flexão, sempre observando as unidades, que devem ser utilizadas de acordo com o SI. Pergunta 5 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Analise a figura a seguir: Fonte: Elaborada pelo autor. Uma das formas mais simples de viga, é a viga simplesmente apoiada, que consiste em uma estrutura com um apoio fixo em uma extremidade e um rolete na extremidade oposta. A viga, como mostra a ilustração, é uma viga simplesmente apoiada com uma carga pontual em seu centro. Avalie a viga, e assinale a alternativa que apresenta os pontos com esforço cortante máximo e momento fletor máximo, caso existam: Não há esforço cortante máximo; momento fletor máximo no ponto B. Não há esforço cortante máximo; momento fletor máximo no ponto B. Resposta correta. A alternativa está correta, pois o primeiro passo para resolver o problema é determinar quais são as reações de apoio da viga, após isso, é necessário plotar/desenhar o diagrama de esforços cortantes e o diagrama de momento fletor. Analisando estes diagramas, é possível concluir que não há um esforço cortante máximo, em toda a viga há o mesmo esforço cortante atuando (em duas direções). Em relação ao momento fletor, podemos concluir que o maior valor se encontra no centro da viga, onde a carga pontual é aplicada. Pergunta 6 Uma parte das atribuições de um engenheiro é o cálculo e projeto de estruturas diversas. Para isso, é extremamente importante conhecer as propriedades dos materiais que serão utilizados, a fim de projetar uma estrutura segura e, ao mesmo tempo, sem que haja desperdícios de materiais. Algumas propriedades dos materiais levadas em consideração são: ductilidade, tenacidade e dureza. Em relação a essas propriedades, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). I. ( ) Materiais dúcteis são caracterizados por sofrerem grandes deformações antes que sua ruptura ocorra. II. ( ) A tenacidade de um material está associada a materiais que apresentam apenas comportamento elástico. III. ( ) Materiais com alta dureza apresentam, em geral, elevada resistência a impactos. IV. ( ) Um material dúctil é capaz de absorver muito bem impactos, uma vez que esse material é capaz de se deformar significativamente antes de romper. 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. V, F, F, V. V, F, F, V. Resposta correta. A alternativa está correta. Materiais dúcteis têm como principal característica o fato de se deformarem muito antes de romperem e, portanto, são ótimos materiais para se utilizar em situações em que impactos estão presentes. A tenacidade de um material é associada à sua capacidade em absorver energia e deformar antes de romper. Materiais com alta dureza, em geral, sãofrágeis e não suportam impactos, entretanto apresentam ótima resistência à abrasão. Pergunta 7 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: O círculo de Mohr é um método gráfico e simples de onde é possível retirar uma quantidade considerável de informações a respeito do carregamento de um elemento. O círculo de Mohr ilustrado na figura a seguir apresenta informações a respeito de um elemento sobre a influência de cargas normal e cisalhante. Uma imagem contendo objetoDescrição gerada automaticamente Título: Círculo de Mohr e respectivo elemento com cargas normal e cisalhante. Fonte: Elaborado pelo autor. Neste sentido, com base no círculo de Mohr, assinale a alternativa que apresenta respectivamente a tensão cisalhante máxima no plano, a tensão normal média, σ x, σ y e τ xy . 82 kPa, -60 kPa, 5 kPa, -125 kPa e 50 kPa 82 kPa, -60 kPa, 5 kPa, -125 kPa e 50 kPa Resposta correta. A alternativa está correta. Através do círculo de Mohr ilustrado e com apenas dois pontos (A e C) é possível determinar diversas tensões. De imediato temos informações a respeito de σ x e τ xy uma vez que estas são as coordenadas do ponto A, do mesmo modo sabemos que as coordenadas do ponto C é a σ média sobre o eixo x. Resta apenas determinar a tensão cisalhante máxima no plano e σ y, este último é facilmente determinado visto que conhecemos σ média e σ x . A tensão cisalhante máxima no plano representa o raio do círculo de Mohr e pode ser determinada através de relações trigonométricas onde R=AC que representa a hipotenusa de um triângulo retângulo. Pergunta 8 Ao esticarmos ou comprimirmos um material deformável, percebemos alterações na seção transversal e no comprimento desse material. Esse comportamento é observado em corpos deformáveis e a razão entre essas deformações é denominada coeficiente de Poisson, em homenagem ao matemático e físico francês Siméon Denis Poisson, quem percebeu que, para a região elástica, essa razão é uma constante. Diante do exposto, assinale a alternativa que apresenta a explicação para o sinal negativo do coeficiente de Poisson. 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: A deformação lateral e a longitudinal apresentam sinais opostos e o coeficiente de Poisson é sempre maior que zero. A deformação lateral e a longitudinal apresentam sinais opostos e o coeficiente de Poisson é sempre maior que zero. Resposta correta. A alternativa está correta. Ao tracionar um material deformável, este apresenta um aumento em seu comprimento, caracterizando uma deformação positiva e uma redução da seção transversal, de modo a caracterizar, também, uma deformação negativa. Para o caso de uma força de compressão, tem-se uma redução no comprimento (deformação negativa) e um aumento de seção transversal (deformação positiva). Dessa maneira, as deformações laterais e longitudinais apresentam sinais opostos. O coeficiente de Poisson atinge, ainda, um valor máximo de 0,5, sendo, portanto, sempre positivo. Pergunta 9 Resposta Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Uma caldeira de categoria A foi projetada para operar em seu limite inferior (1,96 MPa e 100 L) após finalizado o projeto e construção a caldeira passou por um teste hidrostático onde foi submetida a uma pressão 50% maior que sua pressão de operação. Os projetistas constataram que o teste foi um sucesso e a caldeira estava apta a ser utilizada, apresentando uma tensão normal longitudinal máxima de 23,52 MPa. Neste sentido, considere que a caldeira é um cilindro de 200 mm de raio e se enquadra como um vaso de pressão de parede fina, e assinale a alternativa que apresenta a espessura da parede utilizada. 25,00 mm 12,50 mm Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. A espessura da parede da caldeira não representa a espessura que acarretará uma tensão normal longitudinal de 23,52 MPa. Neste caso como estamos trabalhando com um vaso de pressão cilindrico é importante tomar cuidado em qual direção é calculada a tensão normal, visto que a diferença entre as direções é de 100%. Para o caso em questão é necessário utilizar a tensão normal na direção longitudinal ( ). Pergunta 10 Resposta Para o correto dimensionamento de eixos é importante determinar qual o ângulo de torção que o eixo terá durante sua operação. Para qualquer eixo, sem quaisquer simplificações, o ângulo de torção é determinado pela integral apresentada a seguir. Entretanto, é possível simplificar a equação através de algumas considerações simplificadoras. Fonte: HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais . 7. ed. São Paulo: Pearson, 2011. p.140. Nesse contexto, assinale a alternativa que apresenta as simplificações necessárias para que a utilização da equação seja facilitada: 0 em 1 pontos 1 em 1 pontos Selecionada: Resposta Correta: Comentário da resposta: Material homogêneo, área da seção transversal do eixo constante e torque aplicado ao longo do eixo também é constante. Material homogêneo, área da seção transversal do eixo constante e torque aplicado ao longo do eixo também é constante. Resposta correta. A alternativa está correta, pois caso o material seja homogêneo, o módulo de elasticidade ao cisalhamento do material (G) é constante. Caso se tenha ainda a área da seção transversal do eixo constante e o torque aplicado ao longo do eixo também constante, os termos J(x) e T(x) se tornam J e T. Desse modo, a integral, e todas as constantes fora da integral, ao longo do eixo, torna-se o próprio comprimento do eixo.
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