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22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 1/11 Avaliando Aprendizado Teste seu conhecimento acumulado Disc.: ELEMENTOS DE MÁQUINAS Aluno(a): Acertos: 2,0 de 2,0 22/10/2023 Acerto: 0,2 / 0,2 Considerando os materiais mais utilizados em projetos mecânicos assinale a a�rmativa correta. Os materiais cerâmicos são usados apenas em utensílios de cozinha pois tem baixa resistência mecânica. Os aços são pouco usados nos projetos mecânicos pois podem oxidar. Quando as propriedades necessárias a um projeto não estão disponíveis em um material isoladamente devemos usar os materiais fundidos. Os compósitos são os materiais de engenharia com menor resistência mecânica. Os polímeros apresentam razão resistência/peso comparável a dos metais e cerâmicos. Respondido em 22/10/2023 17:51:52 Explicação: Gabarito: Os polímeros apresentam razão resistência/peso comparável a dos metais e cerâmicos. Justi�cativa: Geralmente, os materiais poliméricos possuem resistência mecânica inferior à dos metais e cerâmicos. Porém, como possuem massa especí�ca inferior à desse materiais apresentam relação resistência/peso comparável à resistência deles, o que os torna uma boa opção para aplicações em que o peso é uma restrição do projeto de grande importância. Acerto: 0,2 / 0,2 Considere a barra circular da �gura abaixo. Nessa �gura, , e . Há dois materiais disponíveis para o projeto: aço com e , ou alumínio com e . Considerando as a�rmativas abaixo, assinale a alternativa correta. F = 550N P = 8kN T = 30N .m Sut = 330MPa Sy = 280MPa Sut = 320MPa Sy = 170MPa Questão1 a Questão2 a https://simulado.estacio.br/alunos/inicio.asp https://simulado.estacio.br/alunos/inicio.asp javascript:voltar(); javascript:voltar(); 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 2/11 Fonte (BUDYNAS e NISBETT, 2011, pag 276) I - Considerando o aço como material e analisando o ponto A o fator de segurança por máxima energia de distorção é e por máxima tensão de cisalhamento é . II - Considerando o alumínio como material e analisando o ponto A o fator de segurança por máxima energia de distorção é e por máxima tensão de cisalhamento é . III - Considerando o ponto B, os fatores de segurança do aço e do alumínio pelo critério de máxima energia de distorção são, respectivamente é e . IV - O ponto B é o ponto crítico do projeto pois apresenta os maiores fatores de segurança. Somente I está correta. II e III estão corretas. Todas estão corretas. I, II e III estão corretas. I e II estão corretas. Respondido em 22/10/2023 17:43:16 Explicação: Gabarito: I, II e III estão corretas. Justi�cativa: As tensões máximas atuantes sobre a barra são: Devido à �exão: Para seção circular: Devido à força P: Devido à torção: nsaço ≅2, 77 nsaço ≅2, 73 nsal ≅1, 68 nsal ≅1, 65 nsaço ≅6, 29 nsal ≅3, 82 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 3/11 Para o ponto A: Pelo critério da máxima energia de distorção Pelo critério de Tresca Para o ponto B: Pelo critério da máxima energia de distorção Pelo critério de Tresca Logo, o ponto A é o ponto crítico do projeto pois apresenta o menor fator de segurança tanto pelo critério DE quanto pelo de Tresca para os dois materiais disponíveis. Além disso, os dois materiais poderiam ser utilizados para a fabricação do elemento mecânico pois apresentam fatores de segurança maior do que nas condições apresentadas. Acerto: 0,2 / 0,2 A junção da �gura é carregada em tração por uma carga . Os parafusos foram carregados com . Se a rigidez da junta e a resistência de prova , assinale a a�rmativa correta.. P = 6kip Fi = 25kip C = 0, 35 Sp = 85kpsi Questão3 a 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 4/11 Fonte da �gura: BUDYNAS e NISBETT, 2011, pg 476 O fator de carga 1,17, signi�cando que o parafuso resistirá às tensões a que está submetido. A tensão no parafuso é . O fator de segurança contra a separação da junta é menor que 1, indicando que a junta vai se separar. A tensão no parafuso . A tensão devido à pré-carga . Respondido em 22/10/2023 17:44:59 Explicação: Gabarito: O fator de carga 1,17, signi�cando que o parafuso resistirá às tensões a que está submetido. Justi�cativa: A tensão no parafuso é Para o parafuso do problema ; e Para uma tensão de prova Fator de carga Fator de segurança contra separação da junta Acerto: 0,2 / 0,2 Uma embreagem de disco tem um único par de superfícies de atrito de acoplamento de diâmetro externo D = 250 mm e diâmetro interno d = 175 mm . O valor médio do coe�ciente de atrito é de 0,30, e a força de atuação é de 4 kN. Considerando as a�rmativas seguintes assinale a alternativa correta. σb ≅16kpsi σb ≅40kpsi σi ≅23, 5kpsi At = 0, 373in 2 SP = 85kpsi SP = 85kpsi Questão4 a 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 5/11 I - A pressão máxima e a capacidade de torque usando o modelo de desgaste são maiores que os calculados pelo modelo de pressão uniforme. II - A pressão máxima do modelo do desgaste uniforme é maior que a do modelo de pressão uniforme. III - O torque máximo do modelo de desgaste uniforme é menor que o do modelo de pressão uniforme. Apenas I está correta. Apenas II está correta. I e III estão corretas. I e II estão corretas. II e III estão corretas. Respondido em 22/10/2023 17:58:08 Explicação: Acerto: 0,2 / 0,2 Para que um projeto usufrua das vantagens do método de dimensionamento e tolerância geométrica é necessário o correto entendimento da lingagem padrão do método. Considerando a �gura abaixo e as a�rmativas seguintes assinale a alternativa correta: Questão5 a 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 6/11 I - ambas as tolerâncias indicadas são de posição. II - a referência para perpendicularidade é B. III - os quadros de tolerância contêm o símbolo modi�cador correspondente à condição de mínimo material. IV - as zonas de tolerância são cilíndricas para os dois quadros. Apenas III está correta. Apenas II está correta. Apenas I está correta. I e III estão corretas. I e IV estão corretas. Respondido em 22/10/2023 17:57:00 Explicação: Os dois quadros de controle apresentam o símbolo referente à tolerância de posição ( ) seguido do símbolo de zona de tolerância cilíndrica (Ø), o valor numérico da tolerância e o símbolo modi�cador referente à condição de máximo material. Finalmente, em função das vistas apresentadas, a referência para controle de perpendicularidade é designada pela letra A (A é a referência em relação a qual se controla a perpendicularidade). Acerto: 0,2 / 0,2 Todos os engenheiros, especialmente aqueles que trabalham com projetos já ouviram falar em fator de projeto. Com relação a esse fator dentre as a�rmativas a seguir, estão corretas: I - O fator de projeto é calculado ao �nal da fase de cálculo e depende das decisões tomadas e dos arredondamentos feitos. II - O fator de projeto é de�nido pelo projetista para compensar as incertezas associadas às propriedades do material e às hipóteses simpli�cadoras adotadas. III - Muita das vezes o fator de projeto é recomendado por associações pro�ssionais ou empresariais, bem como em normas técnicas. Apenas I está correta. Apenas III está correta. I e II estão corretas. II e III estão corretas. Apenas II está correta. Respondido em 22/10/2023 17:51:04 Questão6 a 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 7/11 Explicação: Gabarito: II e III estão corretas. Justi�cativa: O fator de projeto é de�nido antes da fase se cálculos com a �nalidade de compensar as incertezas associadas às propriedades dos materiais selecionados e às hipóteses simpli�cadoras. A decisão sobre seu valor depende da experiência do projetista ou sua equipe, mas, em muitos casos, será condicionada por recomendações de associações pro�ssionais, produtores enormas técnicas. Acerto: 0,2 / 0,2 Considerando o diagrama de corpo livre da �gura abaixo assinale a alternativa que apresenta o diagrama de esforço cortante (DEC) e o diagrama de momento �etor (DMF) corretos. Fonte: (BUDYNAS e NISBETT, 2011, pg 1020 a 1023) Questão7 a 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 8/11 Respondido em 22/10/2023 18:00:09 Explicação: Gabarito: Justi�cativa: A partir do DCL apresentado vemos que há uma reação positiva no apoio do lado esquerdo de valor . Conforme caminhamos para a direita a partir desse apoio temos a carga uniformemente distribuída . O esforço cortante ao longo da viga pode ser calculado pela expressão . A expressão do momento �etor é dada por . Portanto o grá�co do esforço cortante é uma reta com inclinação negativa variando de a . Já o grá�co de momento �etor é uma parábola, saindo de 0 no apoio à esquerda e retornando ao valor nulo no apoio à direita devido à simetria do problema, com valor máximo em . Acerto: 0,2 / 0,2 Uma junta consiste de oito parafusos totalmente rosqueados de cabeça hexagonal M12 com (um parafuso mostrado na �gura abaixo) unindo duas chapas do mesmo material, uma com espessura de e a outra com espessura de . (Adaptado de BUDYNAS e NISBETT, 2015, pag 418.) O comprimento efetivo do agarre (comprimento sujeitado) . O comprimento rosqueado participando efetivamente do agarre . O comprimento do �xador é insu�ciente. O comprimento de haste é . O comprimento rosqueado total do parafuso é . Respondido em 22/10/2023 18:02:43 R1 w V = − wx wl 2 M = − wlx 2 wx2 2 wl 2 − wl 2 lover2 L = 40 20mm 25mm l′ = 45mm lt = 16mm ld = 8mm L = 36mm Questão8 a 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 9/11 Explicação: Gabarito: O comprimento rosqueado participando efetivamente do agarre . Justi�cativa: O comprimento rosqueado total é Logo, Para parafuso de rosca, o comprimento mínimo do �xador O �xador do problema tem , portanto L é su�ciente. Para o tipo de parafuso do problema, o comprimento do agarre ou sujeitado é Além disso , Finalmente, a dimensão da porção rosqueada que não contribui para o agarre E a porção rosqueada efetivamente no agarre (ou sujeitada) Acerto: 0,2 / 0,2 Um motor de três cilindros em linha fornece um torque de 90 N.m a uma velocidade nominal de 2400 RPM. A inércia necessária ao volante, se a variação de energia em cada cilindro é de 400 J, usando Cs=0.30, é: I=2,50 kg.m2 I=0,02 kg.m2 I=0,83 kg.m2 I=0,06 kg.m2 I=0,01 kg.m2 Respondido em 22/10/2023 17:53:27 Explicação: lt = 16mm 40mm h = 20mm Questão9 a 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 10/11 Acerto: 0,2 / 0,2 Conforme os dados da estrutura representada a seguir, marque a opção correta para o valor do deslocamento no nó 2 e das forças de reação nos nós 1 e 3. u2=1,33 mm; R1=16625 N e R2= 13300 N u2=1,33 mm; R1=-16625 N e R2= -13300 N u2=1,33 mm; R1=0 N e R2= -13300 N u2=2,4 mm; R1=-16625 N e R2= -13300 N u2=2,4 mm; R1=16625 N e R2= 13300 N Respondido em 22/10/2023 17:47:41 Explicação: Para a solução do problema, utilizaremos o sistema matricial a seguir: Assim: Calculando as constantes de mola por meio da fórmula , chegaremos aos seguintes resultados:k = A ∗ E t Questão10 a 22/10/2023, 18:05 Estácio: Alunos https://simulado.estacio.br/alunos/ 11/11 Pelas condições de contorno dos nós 1 e 2 (engaste), podemos considerar u1=0 e u3=0 . Substituindo os valores conhecidos na equação matricial chegaremos ao seguinte sistema: Conforme a segunda linha da equação matricial, calcularemos o deslocamento no nó 2 (u2): Logo: Conhecido o valor de u2 , poderemos encontrar os valores das reações nos nós 1 e 3: Da mesma forma do cálculo realizado para encontra R1 , utilizaremos a terceira linha da equação matricial para calcular a reação no nó 3: Assim a resposta para o problema é:
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