ATIVIDADE 1 e 2 - RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

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ATIVIDADE 1 e 2 - RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
1 -Um eixo de 0,5 m deve ser projetado para suportar um torque 50 N.m e ter um ângulo de torção inferior a 0,8°. Para isso as seguintes opções de materiais e geometrias são disponíveis: eixos maciços de alumínio 6061-T6 e eixos maciços ou tubos com parede de 5 mm de aço A36 e titânio T1-6A1-4V. Todas as opções de eixos devem ter 25 mm de diâmetro externo devido a exigências de projeto. Nesse sentido, assinale a alternativa que determina qual a melhor opção para esse eixo, sendo que a redução de peso no eixo é um diferencial no projeto:
2 - O Engenheiro e professor francês Adhémar Jean Claude Barré de Saint-Venant observou, pela primeira vez, que a diferença entre o efeito de duas cargas diferentes, porém estaticamente equivalentes se torna muito pequena em grandes distâncias da aplicação da carga. Devido a essa observação existe hoje o tão conhecido princípio de Saint-Venant. Sobre o princípio de Saint-Venant, analise as afirmativas a seguir:
 
1. Os efeitos localizados, causados por qualquer carga que age sobre um corpo, serão dissipados em regiões suficientemente afastadas do ponto de aplicação da carga.
2. Uma distância mínima para considerar que os efeitos de uma carga aplicada na extremidade de uma barra de tamanho L é de L/2, independente da magnitude de L.
3. A distribuição de tensão nessas regiões suficientemente afastadas será a mesma que a causada por qualquer outra carga estaticamente equivalente, aplicada ao corpo dentro da mesma área localizada.
4. Os efeitos localizados, causados por qualquer carga que age sobre um corpo não serão dissipados, mesmo em regiões afastadas do ponto de aplicação da carga.
 
Está correto o que se afirma em:
3 - Materiais com alta ductilidade são encontrados com grande frequência em aplicações de engenharia, visto que esses materiais apresentam propriedades muito úteis em diversos setores da indústria e da construção civil. Esses materiais têm a capacidade de responder de maneiras distintas, dependendo de qual a carga aplicada.
Analise as afirmativas e assinale V para a(s) afirmativa(s) verdadeira(s) e F para a(s) afirmativa(s) falsa(s).
I. (  ) Diz-se comportamento plástico quando um material dúctil ao ser solicitado apresentar deformações permanentes.
II. ( ) Um elemento ao sofrer deformações permanentes devido ao carregamento, não retornará à sua condição inicial, devido à inexistência de tensão residual.
III. ( ) Um elemento ao sofrer deformações permanentes devido ao carregamento, não retornará à sua condição inicial, devido à tensão residual existente.
IV. (  ) Diz-se comportamento elástico quando um material dúctil ao ser solicitado apresentar deformações permanentes.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
4 - Uma barra de 10 cm de magnésio Am 1004-T61 é utilizada para determinar a temperatura em um equipamento. Para isso, a barra é posicionada perfeitamente entre dois suportes quando T = 25°C. Um dos suportes é móvel, sendo possível determinar o deslocamento deste através de um micrômetro, assim, conforme a barra muda de temperatura o comprimento dela é mostrado no equipamento e convertido em temperatura. Desconsidere a dilatação térmica dos suportes. Nesse sentido, assinale a alternativa que determina qual a leitura do micrômetro quando a temperatura da barra for de 130°C, sendo que o micrômetro não oferece resistência em relação à expansão da barra:
5 - 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:
6 - 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:
7- 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:
8 - 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:
9 - 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).
 
1. ( ) A viga deve ser feita de um material homogêneo com seção transversal constante.
2. (  ) As vigas são classificadas de acordo com o modo como são apoiadas.
3. (  ) A resultante das cargas aplicadas fica fora do plano de simetria.
4. (  ) Devido aos carregamentos, as vigas desenvolvem forças cortantes e momento fletor.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
10 - A fim de determinar a tensão ou deslocamento em um elemento sujeito a carregamentos complexos, utiliza-se o princípio da superposição. O princípio afirma que é possível determinar a tensão e o deslocamento resultantes em um ponto específico do elemento sem se ter definido a tensão e o deslocamento geral de todo o elemento. Sabendo-se que existem condições básicas que possibilitam a aplicação do princípio, assinale a alternativa que apresenta uma condição para a sua utilização: