Atividade 2(A2)

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Questão 1
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Texto da questão
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:
 
a.
Material heterogêneo, eixo de seção circular e torque aplicado ao longo do eixo é constante.
b.
Material heterogêneo, área da seção transversal do eixo constante, e torque aplicado ao longo do eixo é constante.
c.
Material homogêneo, área da seção transversal do eixo constante e torque aplicado ao longo do eixo também é constante.
d.
Material compósito, área da seção transversal e velocidade angular do eixo constante são constantes.
e.
Material homogêneo, eixo de seção circular e velocidade angular do eixo constante.
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Questão 2
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Texto da questão
Vigas são elementos delgados que têm a capacidade de suportar cargas aplicadas perpendicularmente ao seu eixo longitudinal. As vigas são muito utilizadas em diversas aplicações, por exemplo, para suportar estruturas como os telhados. As afirmativas a seguir apresentam condições necessárias para calcular a tensão de flexão em uma barra/viga.
 
Analise as afirmativas e assinale V para a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F para a(s) afirmativa(s) falsa(s).
 
I. ( ) A viga deve ser feita de um material homogêneo com seção transversal constante.
II. (  ) As vigas são classificadas de acordo com o modo como são apoiadas.
III. (  ) A resultante das cargas aplicadas fica fora do plano de simetria.
IV. (  ) Devido aos carregamentos, as vigas desenvolvem forças cortantes e momento fletor.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
a.
V, V, F, V.
b.
F, V, F, V.
c.
V, V, V, V.
d.
V, F, V, V.
e.
V, F, F, V.
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Questão 3
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Texto da questão
Analise a figura a seguir:
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
A fim de garantir maior estabilidade e segurança para a travessia de um rio, um veículo com massa de 850 kg é transportado no centro de uma balsa de largura constante, com 10 m de comprimento e peso por unidade de comprimento de 4 kN/m. Considerando que a água exerce uma carga distribuída uniforme para cima, na parte inferior, determine o momento fletor máximo exercido sobre a balsa. Considerando g = 10 m/s², assinale a alternativa que apresenta o valor do momento fletor máximo exercido sobre a balsa:
a.
8,5 kN.
b.
42,5 kN.
c.
10,6 kN.
d.
21,3 kN.
e.
85 kN.
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Questão 4
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Texto da questão
De forma geral, eixos e/ou elementos com geometria cilíndrica são utilizados para transmitir a potência gerada por um motor e/ou máquina. Deste modo, os esforços que o eixo deverá suportar (torque) dependem diretamente de dois parâmetros, um referente ao motor e o outro referente ao próprio eixo. Nesse sentido, assinale a alternativa que apresenta os dois parâmetros necessários para determinar o torque no eixo de transmissão:
a.
Potência do motor e torção do eixo.
b.
Frequência do motor e velocidade angular do eixo.
c.
Dimensão do motor e velocidade angular do eixo.
d.
Potência do motor e velocidade angular do eixo.
e.
Dimensão do motor e aceleração do eixo.
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Questão 5
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Texto da questão
Sabemos que um eixo de transmissão é utilizado para transmitir torque entre dois ou mais componentes presos ao eixo. Ao analisar um eixo qualquer de transmissão, deparamos com conceitos que apresentam nomenclaturas parecidas (torque e torção), entretanto, representam conceitos diferentes: de causa e efeito.
Considerando esses conceitos, analise as afirmativas e assinale V para a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F para a(s) afirmativa(s) falsa(s).
 I. (   ) Torque é o momento que tende a torcer um elemento em seu próprio eixo.
II. (   ) Torção é o efeito de rotação que sofre um elemento quando submetido a um torque.
III. (  ) Torque representa o momento em que um elemento está sendo torcido, devido à ação da torção.
IV. (  ) Torção é o efeito de rotação em um elemento, sendo essa a causa do torque.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
a.
V, V, F, F.
b.
V, V, F, V.
c.
F, F, V, F.
d.
F, F, V, V.
e.
F, V, F, V.
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Questão 6
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Texto da questão
O eixo ilustrado a seguir é um eixo de transmissão de 4 m de comprimento com diâmetro constante e dividido em 4 seções de 1 m cada. Nesse eixo atuam 5 torques: 50 N.m; 125 N.m; 75 N.m; 25 N.m e 125 N.m respectivamente nos pontos A, B, C, D e E. Ao lado do eixo apresenta-se um esboço do diagrama de torque correspondente (fora de escala) que deve ser preenchido com os valores de torque em cada seção.
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Considerando o apresentado, calcule o diagrama de torque e assinale a alternativa que preenche corretamente os valores do gráfico apresentado:
a.
AB = 50, BC = 125, CD = -75 e DE = 25.
b.
AB = -50, BC = -125, CD = -75 e DE = -25.
c.
AB = -50, BC = -175, CD = -100 e DE = -125.
d.
AB = 50, BC = 125, CD = 75 e DE = 25.
e.
AB = 50, BC = 175, CD = 100 e DE = 125.
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Questão 7
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Texto da questão
Analise a figura a seguir:
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Um eixo de aço estrutural A-36 apresenta uma aba de apoio no ponto B, e durante sua operação, o eixo é carregado com as cargas axiais, como foi apresentado na figura acima. Sendo que a área de seção transversal do eixo é de 300 mm² e não há quaisquer mudanças na área, entretanto, o comprimento do eixo está sujeito a alterações devido à compressão/tração. Nesse sentido, assinale a alternativa que determina o deslocamento da extremidade A em relação à extremidade C (alongamento ou encurtamento do eixo) e se o eixo está se alongando ou encurtando:
a.
Deslocamento de 2,00 mm e o eixo está se alongando.
b.
Deslocamento de 0,33 mm e o eixo está encurtando.
c.
Não é possível determinar o deslocamento.
d.
Deslocamento de 1,67 mm e o eixo está encurtando.
e.
Deslocamento de 1,67 mm e o eixo está se alongando.
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Questão 8
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Texto da questão
Analise a figura a seguir:
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
Um espaçador de latão foi utilizado para permitir uma montagem onde apenas parafusos longos estavam disponíveis. O parafuso deveria ser apertado até encostar no espaçador, que tem 100 mm, entretanto devido a um descuido a porca avançou 0,05 mm. O parafuso utilizado era um M10 (diâmetro de 10 mm) e o tubo apresenta uma área de seção transversal de 125 mm². Considerando Eparafuso = 220 GPa e Elatão = 105 GPa, assinale a alternativa que determina as forças no parafuso e no tubo:
 
a.
Fparafuso
=  Ftubo = 1,58kN.
b.
Fparafuso
=  0kN e Ftubo = 3,17kN.
c.
Fparafuso
=  3,17kN e Ftubo = 1,58kN.
d.
Fparafuso =  Ftubo = 3,17kN.
e.
Fparafuso
=  1,58kN e Ftubo = 3,17kN.
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Questão 9
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Texto da questão
Analise as imagens a seguir:
 
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
 
Um eixo de transmissão de diâmetro constante, dividido em 3 seções, estava se rompendo durante a operação. Foi solicitado uma alteração no projeto a fim de reforçar a(s) seção(ões) sujeita(s) à maior tensão de cisalhamento do eixo. Para o projetista foi disponibilizado apenas um diagrama de torque, como se pode ver na ilustração. Nesse sentido, avalie as imagens e assinalea alternativa que contém a(s) seção(ões) que necessitam receber o reforço:
a.
BC.
b.
AB e CD.
c.
BC e CD.
d.
AB.
e.
CD.
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Questão 10
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Texto da questão
Os alunos de uma universidade desenvolveram o protótipo de um carro elétrico, com um motor de 10 cv. O motor estava acoplado diretamente a um eixo maciço de alumínio de 45 mm de diâmetro que gira a 2 500 rpm. O eixo estava colapsando durante a operação, e os alunos necessitavam determinar se o problema era devido ao diâmetro do eixo ou devido a falhas no processo de fabricação desse eixo, que o fragilizava. Sendo a tensão de cisalhamento admissível no alumínio de 6 MPa, calcule qual é o menor diâmetro necessário ao projeto em questão. Assinale a alternativa que apresenta o valor:
a.
14,39 mm.
b.
13,57 mm.
c.
28,78 mm.
d.
3,19 mm.
e.
27,14 mm.