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MÓDULO 1 EX. 1 Uma barra prismática (com eixo reto e seção transversal constante) tem eixo na posição horizontal e cinco metros de comprimento. É apoiada simplesmente nas suas extremidades (o apoio esquerdo é simples fixo e o direito é simples móvel, impedindo a translação vertical). A barra recebe uma força vertical na sua seção central. Deseja-se saber o maior valor desta força, com segurança dois e meio, sabendo-se que uma barra idêntica, mas engastada em uma extremidade e recebendo oitenta quilonewton (kN) como força vertical aplicada na outra extremidade, mostra ruína. Assinale a alternativa correta: ALTERNATIVA: B JUSTIFICATIVA: EX. 2 Uma barra prismática (com eixo reto e seção transversal constante) tem eixo na posição horizontal e quatro metros de comprimento, sendo engastada em uma extremidade e recebendo uma força vertical na outra extremidade. A seção transversal é retangular, com 20 cm e 30 cm de lados, e o material pode trabalhar com tensão normal admissível de cem megapascal (MPa). Com base nessas informações, é correto afirmar que a maior força a ser aplicada é de ALTERNATIVA: D JUSTIFICATIVA: EX. 3 Para a barra da figura, cuja seção transversal é mostrada ao lado, a tensão normal desenvolvida no ponto D da seção S indicada é de ALTERNATIVA: C JUSTIFICATIVA: EX. 4 ALTERNATIVA: B JUSTIFICATIVA: EX. 5 ALTERNATIVA: C JUSTIFICATIVA: EX. 6 A barra da figura recebe uma carga de 10kN em uma de suas extremidades, como mostra a figura acima, e é engastada na outra. Determine, nesta situação, a tensão extrema de tração que irá ocorrer nesta barra e assinale a alternativa correta. ALTERNATIVA: D JUSTIFICATIVA: EX. 7 A barra da figura foi construída a partir da junção, pela lateral, de duas cantoneiras de abas iguais, com dimensão de aba igual a 203 mm e espessura igual a 25 mm. Os módulos de resistência da seção formada, com relação ao eixo y, são ALTERNATIVA: A JUSTIFICATIVA: EX.8 A barra da figura foi construída a partir da junção, pela lateral, de duas cantoneiras de abas iguais, com dimensão de aba igual a 203 mm e espessura igual a 25 mm. O material da barra é dúctil e possui limite de escoamento de 240 MPa. Utilizando os módulos de resistência da seção formada, com coeficiente de segurança 2 ao escoamento, a máxima carga P que se pode aplicar é de ALTERNATIVA: B JUSTIFICATIVA: EX. 9 O cilindro de alumínio da figura encontra-se sujeito a um momento de torção T = 4,5 kN.m. Considere D = 75 mm e L = 1,2 m. Determine a máxima tensão de cisalhamento que irá ocorrer. ALTERNATIVA: B JUSTIFICATIVA: EX. 10 O cilindro de alumínio da figura acima se encontra sujeito a um momento de torçãoT = 4,5 kN.m. Considere D = 75 mm, L = 1,2 m e G=27 GPa. Determine o ângulo de deformação por torção, em radianos, que irá ocorrer. ALTERNATIVA: D JUSTIFICATIVA: EX. 11 Um elemento estrutural tubular, com 25 mm de diâmetro externo e 20 mm de diâmetro interno, é submetido a uma carga axial P = 20kN em tração, juntamente com o momento de torção T= 300 Nm. Baseando-se na teoria da máxima tensão de cisalhamento, quando se utiliza um fator de segurança de 2,2 e se=320Mpa, está correto afirmar que este carregamento ALTERNATIVA: D JUSTIFICATIVA: EX. 12 Um elemento estrutural tubular, com 25 mm de diâmetro externo e 20 mm de diâmetro interno, é submetido a uma carga axial P = 20kN em tração, juntamente com o momento de torção T= 300 Nm. Determinando as tensões principais temos ALTERNATIVA: B JUSTIFICATIVA: EX. 13 Um parafuso de aço com 8 mm de diâmetro é parafusado em um bloco por meio de uma alvanca com 300 mm de comprimento. Determine a força F que deve ser aplicada na alavanca, de forma que a tensão de cisalhamento não ultrapasse 180 Mpa. ALTERNATIVA: C JUSTIFICATIVA: EX. 14 Um parafuso de aço com 8 mm de diâmetro é parafusado em um bloco por meio de uma alvanca com 300 mm de comprimento.Determine o deslocamento da força F que deve ser aplicada na alavanca, de forma que a tensão de cisalhamento não ultrapasse 180 MPa. Sabe-se que o material possui G = 84 GPa e que o parafuso possui um comprimento de 50 mm. ALTERNATIVA: C JUSTIFICATIVA: EX. 15 Um ponto de um elemento estrutural está sujeito a um estado plano de tensões, como mostra a figura. Usando o Círculo de Mohr, as tensões principais, em MPa, são ALTERNATIVA: A JUSTIFICATIVA: EX. 16 Um ponto de um elemento estrutural está sujeito a um estado plano de tensões, como mostra a figura. Usando o Círculo de Mohr, a tensão de cisalhamento máxima, em MPa, é de ALTERNATIVA: D JUSTIFICATIVA: EX. 17 Um ponto de um elemento estrutural está sujeito a um estado plano de tensões, como mostra a figura. Usando o Círculo de Mohr, o ângulo entre o plano 1 e o plano onde atua a tensão normal de 45 MPa, mostrado na figura, é de ALTERNATIVA: B JUSTIFICATIVA: EX. 18 Usando o círculo de Mohr para determinar o estado duplo de tensões que existe em um ponto, conhecendo as tensões que agem nos planos a e b, perpendiculares entre si (Plano a: s = 40 MPa e t = 60 Mpa; Plano b: s = -30 Mpa), o ângulo entre o plano principal 2 e o plano a é de ALTERNATIVA: C JUSTIFICATIVA: EX. 19 Usando o círculo de Mohr para determinar o estado duplo de tensões que existe em um ponto, conhecendo as tensões que agem nos planos a e b, perpendiculares entre si (Plano a: s = 40 MPa e t=60Mpa; Plano b: s = -30 Mpa), o ângulo entre o plano onde age a mínima tensão de cisalhamento e o plano a é de ALTERNATIVA: D JUSTIFICATIVA: EX. 20 A figura representa uma prensa do tipo “C”. A estrutura desta prensa tem a seção representada e é construída com ferro fundido, que possui Sr = 340 MPa e Sr = - 620 MPa. Determine a capacidade da prensa para esta situação quando se deseja que o coeficiente de segurança seja igual a 2,5 com relação à ruptura. ALTERNATIVA: A JUSTIFICATIVA: EX. 21 Visualise o círculo de Mohr para o estado duplo de tensões que existe em um ponto, conhecendo as tensões que agem nos planos a e b, perpendiculares entre si? Plano a: s= 70 MPa e t = 60 Mpa; Plano b: s= 0. Assinale a alternativa correta: ALTERNATIVA: B JUSTIFICATIVA: EX. 22 Para a barra da figura, cuja seção transversal é mostrada ao lado, a tensão normal desenvolvida no ponto A da seção S indicada é de ALTERNATIVA: B JUSTIFICATIVA:
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