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Módulo D - 184761 . 7 - Fundamentos da Mecânica dos Sólidos e de Resistência dos Materiais - D.20232.D Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 Na resolução dos carregamentos em uma treliça, realiza-se o equacionamento de equilíbrio em cada nó, respeitando todos os princípios da estática. Ao se montar as equações nos nós, cria-se um sistema de equações lineares que deve ser resolvido. Considerando a figura e os seus conhecimentos sobre método dos nós, pode-se afirmar que o número de equações que serão montadas para se realizar o equilíbrio da treliça é: Ocultar opções de resposta 1. 10. 2. Correta: 14. Resposta correta 3. 9. 4. 7. 5. 12. 2. Pergunta 2 A estática técnica trabalha com a modelagens de estruturas por meio de seus carregamentos atuantes, além das reações de apoio que esse corpo rígido venha a sofrer. Através de um equilíbrio de forças e momentos adequados, as variáveis desconhecidas são encontradas. Considere um gancho de peso 200 N, como mostrado na figura acima, suspenso por intermédio de um cabo no ponto B e fixado através de uma articulação no ponto A. Sabe-se que a peça está em equilíbrio. De acordo com essas informações e com o conteúdo estudado, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O cabo possui apenas 1 grau de liberdade restrito, justamente na própria direção vertical; II. ( ) No equilíbrio horizontal, a força correspondente à articulação A será igual a zero; III. ( ) No equilíbrio vertical, a força correspondente à articulação A é maior que a força no cabo; IV. ( ) No equilíbrio de momentos na articulação A, encontra-se o valor da tração no cabo igual a 75 N. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, F, V. 2. F, V, V, V. 3. F, F, V, V. 4. Correta: V, V, F, F. Resposta correta 5. V, V, F, V. 3. Pergunta 3 Em algumas aplicações estruturais não é possível construir uma única viga para ligar um ponto a outro, sendo necessária a montagem de uma viga composta, feita de duas ou mais vigas, interligadas por meio de pinos. Os carregamentos atuantes devem ser cuidadosamente analisados para se evitar colapso da estrutura. A viga composta ABC é interligada através do pino B e sofre os carregamentos, conforme a figura. De posse dessas informações, é possível afirmar que as componentes vertical e horizontal dos carregamentos em B valem: Ocultar opções de resposta 1. 3000 N e 4000 N. 2. 0 e 8000 N. 3. 6000 N a e 4000 N. 4. Correta: 0 e 4000 N. Resposta correta 5. 3000 N e 8000 N. 4. Pergunta 4 O método dos nós é o mais genérico para se resolver os carregamentos internos de uma treliça. Após o equacionamento do equilíbrio e a obtenção das reações de apoio, cada nó deve ser equilibrado individualmente, onde, a partir das forças conhecidas, encontra-se os carregamentos desconhecidos. Uma treliça é apoiada em uma parede e recebe um carregamento de magnitude P, conforme a figura. Considerando essas informações e a estrutura em equilíbrio, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): I. ( ) O carregamento na barra BC vale 2P (tração); II. ( ) O carregamento na barra CD vale 2,24 P (tração); III. ( ) Os carregamentos das barras AB, BD e AE valem 2P (tração); IV. ( ) O carregamento na barra DE vale 4,47 P (compressão). Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, V, F, V. 2. F, V, V, V. 3. F, F, V, V. 4. V, F, V, F. 5. Correta: V, F, V, V. Resposta correta 5. Pergunta 5 Os vínculos são elementos fundamentais na junção de corpos rígidos em superfícies fixas ou até mesmo na vinculação entre diferentes corpos. Cada vínculo possui um nível de restrição de graus de liberdade que o torna apropriado para determinado nível de solicitação. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as definições dos vínculos no plano bidimensional, analise os vínculos a seguir e associe-os com suas devidas definições e graus de liberdade que restringem. 1) Articulação. 2) Apoio Simples. 3) Cabo. 4) Engastamento. ( ) Vínculo com restrição de um grau de liberdade, sendo esse uma força na direção apontada pelo seu comprimento; ( ) Vínculo com restrição de um grau de liberdade, sendo esse uma força na direção perpendicular ao plano de apoio; ( ) Vínculo com restrição de dois graus de liberdade, sendo esses duas forças na direção dos eixos do plano bidimensional; ( ) Vínculo com restrição de três graus de liberdade, sendo esses duas forças na direção dos eixos do plano bidimensional e o momento na direção perpendicular. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 3, 2, 4, 1. 2. 3, 1, 2, 4. 3. Correta: 3, 2, 1, 4. Resposta correta 4. 4, 2, 3, 1. 5. 1, 3, 4, 2. 6. Pergunta 6 As estruturas metálicas são dispositivos muito utilizados na vida cotidiana. Basta andarmos pelas ruas para nos depararmos com diversos exemplos. Além da versatilidade na hora de serem fabricadas, essas estruturas possuem uma excelente relação resistência x peso, o que facilita seu transporte e instalação. A figura acima representa um semáforo de trânsito de 50 kg, fixado em uma estrutura metálica. A massa do trecho AB pode ser desprezada, enquanto o trecho BC possui massa de 200 kg. Sabe-se que o corpo está em equilíbrio. De acordo com essas informações e com o conteúdo estudado, analise as afirmações a seguir, considerando g=9,81 m/s². I. Para o corpo estar em equilíbrio de forças e momentos, o vínculo em C deve ser uma articulação; II. A reação vertical no ponto C vale mais que 7 vezes a reação horizontal no mesmo ponto; III. Se outro semáforo de mesma massa for instalado no ponto A, o momento reativo no ponto C aumentará 100%; IV. O momento atuante no ponto C com apenas 1 semáforo valerá aproximadamente 1226 N.m. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta 1. II e III. 2. II e IV. 3. III e IV. Resposta correta 4. Incorreta: I, II e IV. 5. I e III. 7. Pergunta 7 Ao se analisar uma treliça, é de suma importância saber se a barra está sob carregamento de tração ou de compressão. A justificativa é que a resistência do material varia em função da natureza do carregamento, onde, em materiais metálicos, encontra-se normalmente uma maior resistência à tração em relação à compressão. Uma treliça simples é formada por 4 barras, conforme a figura. Analisando os carregamentos e considerando a estrutura em equilíbrio, pode-se dizer que as naturezas das forças nas barras AC, BC, BD e CD são, respectivamente: Ocultar opções de resposta 1. compressão, nula, compressão, compressão. 2. compressão, compressão, compressão, nula. 3. Correta: compressão, nula, compressão, nula. Resposta correta 4. compressão, nula, nula, nula. 5. tração, nula, compressão, tração. 8. Pergunta 8 Quando se calcula os carregamentos em todas as barras da treliça, objetiva-se encontrar a barra que sofrerá o maior carregamento de tração e a barra que sofrerá o maior carregamento de compressão, pois elas serão os limitantes de projeto para o carregamento a ser suportado. Uma treliça é formada por triângulos equiláteros de lado 2 metros e sofre o carregamento de valor P, conforme a figura. Sabendo que a máxima força de tração que uma barra da treliça pode receber é de 5000 N e que a máxima compressão é de 3000 N, é correto afirmar que o valor máximo de P, que atende a esses requisitos, é de: Ocultar opções de resposta 1. 4484 N. 2. 5194 N. 3. Correta: 2597 N. Resposta correta 4. 5000 N. 5. 2242 N. 9. Pergunta 9 O método das seções permite ao projetista analisar pontos específicos de uma treliça sem precisar calculá-la inteiramente. A partir do corte de uma determinada região da estrutura, parte-se dahipótese de que ela estará em equilíbrio da mesma forma que a treliça como um todo, o que simplificará a quantidade de equações para se resolver o problema. A treliça da figura é formada por triângulos equiláteros de 2 metros e possui carregamentos de 3000 N e 4500 N aplicados nos pontos B e C, respectivamente. Sabendo que a estrutura está em equilíbrio, pode-se afirmar que as forças nas barras BC, CF e FG valerão, respectivamente: Ocultar opções de resposta 1. Correta: 2309,4 N (compressão), 4618,8 N (tração) e 4618,8 N (tração). Resposta correta 2. 2309,4 N (compressão), 2309,4 N (tração) e 4618,8 N (tração). 3. 2309,4 N (compressão), 4618,8 N (tração) e 4618,8 N (compressão). 4. 4618,8 N (tração), 4618,8 N (compressão) e 4618,8 N (compressão). 5. 4618,8 N (tração), 4618,8 N (tração) e 4618,8 N (tração). 10. Pergunta 10 O método dos nós é o mais genérico para se resolver os carregamentos internos de uma treliça. Após o equacionamento do equilíbrio e a obtenção das reações de apoio, cada nó deve ser equilibrado individualmente, onde, a partir das forças conhecidas, encontra-se os carregamentos desconhecidos. Uma treliça é apoiada em uma parede e recebe um carregamento de magnitude P, conforme a figura. Considerando essas informações e a estrutura em equilíbrio, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): I. ( ) O carregamento na barra BC vale 2P (tração); II. ( ) O carregamento na barra CD vale 2,24 P (tração); III. ( ) Os carregamentos das barras AB, BD e AE valem 2P (tração); IV. ( ) O carregamento na barra DE vale 4,47 P (compressão). Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, V. 2. F, F, V, V. 3. V, F, V, F. 4. Correta: V, F, V, V. Resposta correta 5. V, V, F, V.