ATIVIDADE - TEMA 4

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5595 - FORÇAS DE INÉRCIA EM MÁQUINAS
	 
		
	
		1.
		A análise dos movimentos de um determinado mecanismo ou da geometria básica de um mecanismo capaz de um determinado movimento, são fundamentais para um projetista. Considere o corpo abaixo de massa M igual a 5 kg e momento de inércia igual a 0,2 kg∙m² . A resultante R é igual a 30 N aplicada a uma distância eigual a 40 mm  do centro de massa g. O torque de inércia T0 vale:
	
	
	
	- 1,2 N∙m.
	
	
	1,2 N∙m.
	
	
	- 6 N∙m.
	
	
	6 N∙m.
	
	
	0.
	Data Resp.: 11/11/2023 13:16:44
		Explicação:
To= -0,2 ∙6 (sentido oposto à aceleração)
To= -1,2 N∙m
	
	
	 
		
	
		2.
		Motor de combustão interna é uma máquina térmica que transforma a energia proveniente de uma reação química em energia mecânica. Analise as seguintes afirmações sobre a curva de torque do motor:
 
I. Os principais componentes móveis do motor de combustão interna são biela, pistão e árvore de manivelas.
II. Nos motores de quatro tempos, a variação do torque no ciclo do motor corresponde a duas rotações da árvore de manivelas.
III. Apesar do estudo dos motores de combustão interna ser importante, o número de veículos elétricos está muito próximo do número de veículos de motores de combustão interna.
 
Podemos considerar certo o que está descrito em:
	
	
	
	I e II, apenas.
	
	
	Somente I.
	
	
	II e III, apenas.
	
	
	I e III, apenas.
	
	
	Somente II.
	Data Resp.: 11/11/2023 13:16:17
		Explicação:
I. Os principais componentes móveis do motor de combustão interna são biela, pistão e árvore de manivelas. (correto)
II. Nos motores de quatro tempos, a variação do torque no ciclo do motor corresponde a duas rotações da árvore de manivelas. (correto)
III. Os números são evidentes: de acordo com a revista Efficient Manufacturing (2019), existiam 2 bilhões de veículos com MCI em 2019 e segundo Ribeiro (2022), existem 16 milhões de EV circulando no mundo atualmente.
	
	
	 
		
	
		3.
		A análise dos movimentos de um determinado mecanismo ou da geometria básica de um mecanismo capaz de um determinado movimento, são fundamentais para um projetista. Considere o corpo abaixo de massa M igual a 5 kg  e momento de inércia igual a 0,2 kg∙m². A resultante R é igual a 30 N aplicada a uma distância eigual a 40 mm  do centro de massa g. O módulo da aceleração Ag vale:
	
	
	
	5 m/s² .
	
	
	8 m/s² .
	
	
	200 m/s² .
	
	
	6 m/s² .
	
	
	150 m/s² .
	Data Resp.: 11/11/2023 13:19:56
		Explicação:
	
	
	 
		
	
		4.
		A análise dos movimentos de um determinado mecanismo ou da geometria básica de um mecanismo capaz de um determinado movimento, são fundamentais para um projetista. Dentre os métodos para analisar as forças em mecanismos, qual o mais aplicável para soluções computacionais?
	
	
	
	Método analítico.
	
	
	Método gráfico.
	
	
	Método de matriz.
	
	
	Método vetorial.
	
	
	Método da superposição.
	Data Resp.: 11/11/2023 13:28:15
		Explicação:
Dois métodos para analisar as forças em mecanismos são frequentemente usados (a) o método da superposição e (b) o método de matriz. O método da superposição é mais aplicável para cálculos manuais ou projeto gráfico, ao passo que o método de matriz é mais indicado para soluções computacionais.
	
	
	 
		
	
		5.
		A análise dos movimentos de um determinado mecanismo ou da geometria básica de um mecanismo capaz de um determinado movimento, são fundamentais para um projetista. Analise as seguintes afirmações sobre a análise cinética de corpos rígidos no plano:
 
I. Uma vantagem do método da superposição é que o mecanismo só precisa ser analisado uma vez.
II. Uma desvantagem do método da superposição é que uma análise precisa não pode ser desenvolvida se as forças de atrito forem consideradas.
III. O método da superposição é o mais adequado para a análise do pistão e o cilindro no mecanismo biela-manivela.
 
Podemos considerar certo o que está descrito em:
	
	
	
	Somente I.
	
	
	I e III, apenas.
	
	
	I e II, apenas.
	
	
	II e III, apenas.
	
	
	Somente II.
	Data Resp.: 11/11/2023 13:33:13
		Explicação:
I. Uma desvantagem do método da superposição é que o mecanismo precisa ser analisado diversas vezes.
II. Uma desvantagem do método da superposição é que uma análise precisa não pode ser desenvolvida se as forças de atrito forem consideradas. (correto)
III. No mecanismo biela-manivela, a superposição não é um método adequado para análise caso o atrito seja considerado entre o pistão e o cilindro.
	
	
	 
		
	
		6.
		A análise dos movimentos de um determinado mecanismo ou da geometria básica de um mecanismo capaz de um determinado movimento, são fundamentais para um projetista. Nos maquinários que realizam trabalho ativo, as forças associadas com a função principal da máquina são geralmente conhecidas. Tais forças são denominadas forças:
	
	
	
	dinâmicas.
	
	
	estáticas.
	
	
	de reação.
	
	
	ocultas.
	
	
	de atrito.
	Data Resp.: 11/11/2023 13:34:02
		Explicação:
Nos maquinários que realizam trabalho ativo, as forças associadas com a função principal da máquina são geralmente conhecidas. Tais forças são denominadas forças estáticas uma vez que na análise da máquina, elas são classificadas diferentemente das forças de inércia, que são expressas em termos do movimento acelerado das barras individuais.
	
	
	 
		
	
		7.
		Motor de combustão interna é uma máquina térmica que transforma a energia proveniente de uma reação química em energia mecânica. Seja o cilindro do motor de combustão interna abaixo:
Sabendo que o raio do pistão mede 10 cm e a força atuando sobre os gases é 25 kN, determine a pressão interna da queima o pistão.
	
	
	
	25 MPa.
	
	
	2,05 MPa.
	
	
	0,25 MPa.
	
	
	2,5 MPa.
	
	
	250 MPa.
	Data Resp.: 11/11/2023 13:36:03
		Explicação:
A área do pistão é:
	
	
	 
		
	
		8.
		Um volante de inércia é um elemento de máquina utilizado há muito tempo, constituindo uma das primeiras formas existentes de se armazenar energia cinética. No dimensionamento dos volantes de inércia, qual dos parâmetros abaixo não influencia no momento de inércia?
	
	
	
	Massa do volante de inércia.
	
	
	Velocidade angular da árvore de manivelas.
	
	
	Diâmetro do volante de inércia.
	
	
	Torque do motor.
	
	
	Temperatura do volante de inércia.
	Data Resp.: 11/11/2023 13:40:29
		Explicação:
A temperatura do volante de inércia não influencia no seu dimensionamento.
	
	
	 
		
	
		9.
		A análise dos movimentos de um determinado mecanismo ou da geometria básica de um mecanismo capaz de um determinado movimento, são fundamentais para um projetista. Analise as seguintes afirmações sobre a análise cinética de corpos rígidos no plano:
 
I. No método de matriz, as equações de movimento são escritas para cada componente móvel tomado como um corpo livre, resultando em um sistema de n  equações lineares e n  incógnitas.
II. No método da superposição, uma análise separada do mecanismo é feita para cada componente móvel considerando somente as forças e torques externos atuando nos componentes individualmente.
III. Quanto menores as acelerações nos componentes dos mecanismos, menores os esforços envolvidos.
 
Podemos considerar certo o que está descrito em:
	
	
	
	Somente I.
	
	
	Somente II.
	
	
	I e III, apenas.
	
	
	II e III, apenas.
	
	
	Somente III.
	Data Resp.: 11/11/2023 13:41:32
		Explicação:
I. No método de matriz, as equações de movimento são escritas para cada componente móvel tomado como um corpo livre, resultando em um sistema de 3n  equações lineares e 3n  incógnitas.
II. No método da superposição, uma análise separada do mecanismo é feita para cada componente móvel considerando as forças de inércia e as forças e torques externos atuando nos componentes individualmente.
III. Quanto menores as acelerações nos componentes dos mecanismos, menores os esforços envolvidos. (correto)
 
A superposição tambémpode ser usada vantajosamente para combinar os resultados da análise de uma força estática e de inércia que foram feitas separadamente.
Apesar desse método ser bem fácil de ser empregado, uma desvantagem é que o mecanismo deve ser analisado por muitas vezes, o que se torna entediante. Outra desvantagem é que uma análise precisa não pode ser desenvolvida se as forças de atrito forem consideradas. Em mecanismos com pares rotativos, esse problema não é tão evidente porque as forças de atrito são pequenas o suficiente para serem desconsideradas. Entretanto com pares deslizantes, tal como o pistão e o cilindro no mecanismo biela-manivela, a superposição não é um método adequado para análise caso o atrito seja considerado entre o pistão e o cilindro. Erros irão aparecer por conta da mudança de direção na força entre o pistão e o cilindro nas soluções separadas necessárias para a superposição.
	
	
	 
		
	
		10.
		Um volante de inércia é um elemento de máquina utilizado há muito tempo, constituindo uma das primeiras formas existentes de se armazenar energia cinética. Analise as seguintes afirmações no que diz respeito a volante de inércia:
 
I. Um volante de inércia, mesmo que com momento de inércia relativamente pequeno, reduz a variação da velocidade da árvore de manivelas de forma que essas variações podem ser desprezadas.
II. Para a análise de forças no motor, a velocidade de rotação da árvore de manivelas não pode ser considerada constante já que o torque varia.
III. A partir do gráfico do torque do motor, pode ser visto que em algumas fases, o torque está no mesmo sentido do movimento da árvore de manivelas e em outras fases, está no sentido oposto.
 
Podemos considerar certo o que está descrito em:
	
	
	
	Somente I.
	
	
	I e III, apenas..
	
	
	Somente II.
	
	
	II e III, apenas..
	
	
	I e II, apenas.
	Data Resp.: 11/11/2023 13:43:20
		Explicação:
I. Um volante de inércia, mesmo que com momento de inércia relativamente pequeno, reduz a variação da velocidade da árvore de manivelas de forma que essas variações podem ser desprezadas. (correto)
II. Para a análise de forças no motor, a velocidade de rotação da árvore de manivelas pode ser considerada constante mesmo com o torque variando. O volante de inércia é responsável por isso.
III. A partir do gráfico do torque do motor, pode ser visto que em algumas fases, o torque está no mesmo sentido do movimento da árvore de manivelas e em outras fases, está no sentido oposto. (correto)