Exercício - Mecanismo e Dinâmica Das Máquinas - Com Resposta

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Os principais assuntos explorados na cinemática e na dinâmica de máquinas
referem-se à síntese de mecanismos, de modo que os mecanismos executem os
movimentos desejados, e à análise de mecanismos, com o intuito de determinar o
comportamento dinâmico de corpos rígidos. O objetivo mais amplo que utiliza esses
principais assuntos é:
A Aumento do lucro.
B Redução do tempo de produção.
C Minimização de itens em estoque.
D Projeto de máquinas.
E Otimização das tensões internas nos mecanismos.
Resposta incorreta Resposta correta: D
Gabarito comentado
A cinemática e a dinâmica de máquinas são áreas de estudo que se
concentram na análise e síntese de mecanismos. A análise de mecanismos
envolve a determinação do comportamento dinâmico de corpos rígidos,
enquanto a síntese de mecanismos se concentra em garantir que os
mecanismos executem os movimentos desejados. O objetivo mais amplo desses
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estudos é o projeto de máquinas. Portanto, a alternativa correta é a "D", que
afirma que o objetivo mais amplo desses assuntos é o projeto de máquinas.
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O desenvolvimento de máquinas para realizar trabalhos repetitivos e com maior
eficiência que os realizados de forma manual proporcionou um dos maiores avanços
na indústria. No estudo de mecanismos, _______________ é o processo de
projetar um mecanismo para uma determinada finalidade sendo conhecidas
previamente algumas condições de seu movimento. Já na ______________, dado
um determinado mecanismo, baseando-se em suas propriedades geométricas, são
determinados os valores das posições, velocidades e acelerações de suas peças e de
pontos de interesse. Marque a opção que completa corretamente a sentença.
A Síntese, análise.
B Análise, síntese.
C Cinemática, cinética.
D Cinética, cinemática.
E Dinâmica, estática.
Resposta incorreta Resposta correta: A
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Para entender a resposta correta, é importante compreender os conceitos de
síntese e análise no contexto de mecanismos. A síntese é o processo de projetar
um mecanismo para uma finalidade específica, tendo em vista algumas
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condições de movimento previamente conhecidas. Em outras palavras, é a
etapa de criação e planejamento do mecanismo. Já a análise é a etapa que se
segue à síntese: uma vez que o mecanismo foi projetado, a análise permite
determinar os valores das posições, velocidades e acelerações de suas peças e
de pontos de interesse, com base em suas propriedades geométricas. Portanto,
a alternativa que corretamente preenche as lacunas do enunciado é "Síntese,
análise".
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O desenvolvimento de máquinas para realizar trabalhos repetitivos e com maior
eficiência que os realizados de forma manual proporcionou um dos maiores avanços
na indústria. No início do século XIX, a __________________ era o principal centro
de excelência em Engenharia, tendo Lagrange e Fourier como membros do corpo
docente da principal escola de Engenharia da época. Marque a opção que completa
corretamente a lacuna.
A Alemanha.
B Inglaterra.
C França.
D Espanha.
E Itália.
Resposta incorreta Resposta correta: C
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No início do século XIX, a França se destacava como o principal centro de
excelência em Engenharia. Personalidades notáveis como Lagrange e Fourier
faziam parte do corpo docente da principal escola de Engenharia da época. Em
meados de 1800, a Escola Politécnica de Paris, na França, era reconhecida como
o centro de excelência em engenharia. Entre os membros do corpo docente
estavam Lagrange e Fourier. Além disso, o matemático francês Gaspard Monge,
um dos fundadores da Escola Politécnica de Paris, é reconhecido como o
inventor da geometria descritiva. Esta aplicação foi mantida em segredo pelo
governo francês por 30 anos, devido à sua importância estratégica no
planejamento de fortificações militares.
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Pode-se definir síntese de mecanismos ou síntese cinemática como o processo de
projetar um mecanismo para uma determinada finalidade, sendo conhecidas
previamente algumas condições de seu movimento. Durante o desenvolvimento do
projeto de um dado mecanismo que gere uma determinada função, é quase
impossível reproduzir essa função de maneira exata, com exceção de alguns pontos,
que são denominados:
A Pontos de excelência.
B Pontos de precisão.
C Pontos de interesse.
D Pontos de destaque.
E Pontos de juntas.
Resposta incorreta Resposta correta: B
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Gabarito comentado
Ao projetar um mecanismo que deve executar uma função específica, é difícil
obter uma reprodução exata dessa função em todos os pontos. No entanto,
existem pontos onde a função desejada e a função realmente executada
coincidem perfeitamente. Esses pontos são chamados de "pontos de precisão".
Em outras palavras, nos pontos de precisão, o erro - que é a diferença entre a
função desejada e a função realmente executada - é zero. Portanto, esses
pontos são de extrema importidade no projeto de mecanismos, pois garantem a
precisão do movimento desejado.
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Em função de ser simples e versátil, o mecanismo biela-manivela com corrediça é um
dos mais empregados na área da mecânica. Pode-se considerar que é um caso
específico do mecanismo de quatro barras, onde a barra movida possui
comprimento infinito. Sobre o que se refere às aplicações do mecanismo biela-
manivela, analise as afirmativas:
I. Motores de combustão interna
II. Máquinas a vapor
III. Bombas
IV. Compressores
V. Sistema de direção veicular
 
É correto o que se afirma em:
 
A I e II estão corretas.
B I e II estão incorretas.
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C III e IV estão corretas.
D V está correta.
E V está incorreta.
Resposta incorreta Resposta correta: E
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O sistema de direção veicular mecânico utiliza o princípio do pinhão-
cremalheira, como mostrado na figura abaixo. Portanto, o mecanismo biela-
manivela não é empregado nesse caso (VCM-MOD3).
As demais aplicações (motores de combustão interna, máquinas a vapor,
bombas e compressores) estão corretas, pois utilizam o mecanismo biela-
manivela devido à sua simplicidade e versatilidade.
Fonte: www.shutterstock.com
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O suíço Leonhard Euler apresentou uma abordagem analítica para os mecanismos,
incluindo conceitos como o movimento plano ser composto por dois componentes
diferentes denominados translação de um ponto e a rotação de um corpo em torno
de um eixo passando por esse ponto. Euler também foi o responsável pela separação
da abordagem da análise dinâmica em análise ______________ e análise
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______________, com o intuito de tornar mais simples a obtenção da dinâmica do
sistema. Marque a opção que preenche corretamente a sentença.
A Sintética, gráfica.
B Gráfica, determinística.
C Intuitiva, determinística.
D Mecânica, gráfica.
E Geométrica, mecânica.
Resposta incorreta Resposta correta: E
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Leonhard Euler, matemático suíço, contribuiu significativamente para a análise
dinâmica ao separá-la em duas abordagens distintas: a análise geométrica e a
análise mecânica. A análise geométrica se refere ao estudo das formas e suas
propriedades, enquanto a análise mecânica se concentra nas forças que
causam movimento e as mudanças que essas forças produzem. Essa
separação facilitou a compreensão e a obtenção da dinâmica do sistema.
Portanto, a alternativa correta é a letra E: "Geométrica, mecânica".
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Os principais assuntos explorados na cinemática e na dinâmica de máquinas
referem-se à síntese de mecanismos, de modo que os mecanismos executem os
movimentos desejados,e à análise de mecanismos, com o intuito de determinar o
comportamento dinâmico de corpos rígidos. Observe o triângulo abaixo.
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Exercício - Introdução a Análise de Mecanismos
Fonte: YDUQS, 2023.
 
Calcule o valor de c.
A 12,12.
B 18,18.
C 25,25.
D 36,36.
E 42,42.
Resposta correta
Gabarito comentado
A questão pede para calcular o valor de c em um triângulo retângulo. Para isso,
utilizamos o teorema de Pitágoras, que afirma que em qualquer triângulo
retângulo, o quadrado do comprimento da hipotenusa (o lado oposto ao ângulo
reto) é igual à soma dos quadrados dos comprimentos dos outros dois lados. No
caso deste triângulo, temos que a hipotenusa é o lado c, e os outros dois lados
têm comprimentos de 24 e 18. Portanto, a equação fica c² = 24² + 18². Resolvendoundefined Questão 1 de 10
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essa equação, encontramos que c = √(24² + 18²) = √(576 + 324) = √900 = 30.
Portanto, o valor de c é 30.
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Os principais assuntos explorados na cinemática e na dinâmica de máquinas
referem-se à síntese de mecanismos, de modo que os mecanismos executem os
movimentos desejados, e à análise de mecanismos, com o intuito de determinar o
comportamento dinâmico de corpos rígidos. Grandes nomes participaram do
desenvolvimento da análise de mecanismos. Além do estudo da cinemática, credita-
se a formalização do efeito estufa a que cientista:
A Lagrange.
B Watt.
C Fourier.
D Ampére.
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E Euler.
Resposta correta
Gabarito comentado
A análise de Fourier é amplamente utilizada em cálculo numérico em diversas
áreas das ciências aplicadas e engenharias, além de constituir a base do
processamento de sinais. O cientista Fourier é creditado como o primeiro a
formalizar uma teoria sobre o efeito estufa, trabalho que realizou entre 1824 e
1827. Portanto, a alternativa correta é a letra C, que menciona Fourier como o
cientista que formalizou o efeito estufa.
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(UFERSA - 2019 - Adaptada) O desenvolvimento de máquinas para realizar trabalhos
repetitivos e com maior eficiência que os realizados de forma manual proporcionou
um dos maiores avanços na indústria. Dentro deste contexto, mecanismos de quatro
barras com junta pinada podem ser do tipo Grashof quando:
A
O elo de menor comprimento, somado ao de maior comprimento, for
numericamente menor ou igual à soma do comprimento dos dois
remanescentes.
B
O elo de menor comprimento, somado ao de maior comprimento, for
numericamente maior que a soma do comprimento dos dois
remanescentes.
C
O elo de menor comprimento, somado ao de maior comprimento, for
sempre numericamente igual à metade da soma do comprimento dos dois
remanescentes.
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D
O elo de menor comprimento, somado ao de comprimento intermediário,
for numericamente maior ou igual à soma do comprimento dos dois
remanescentes.
E
Excluindo-se os elos de menor e de maior comprimento, somando-se os
dois restantes, a soma for numericamente menor ou igual à soma do
comprimento dos elos de menor e de maior comprimento.
Resposta incorreta Resposta correta: A
Gabarito comentado
A condição para que um mecanismo de quatro barras seja classificado como
do tipo Grashof é que a soma dos comprimentos do elo mais curto e do elo mais
longo seja menor ou igual à soma dos comprimentos dos dois elos restantes.
Essa é a regra de Grashof. Portanto, a alternativa A está correta, pois afirma
exatamente isso.
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O desenvolvimento de máquinas para realizar trabalhos repetitivos e com maior
eficiência que os realizados de forma manual proporcionou um dos maiores avanços
na indústria. Dentro deste contexto de máquinas e mecanismos, considere a
definição:
 
"Caso particular do mecanismo biela-manivela, sendo que o comprimento da biela é
considerado infinito, transformando-se em uma corrediça".
 
Essa é a definição do:
A Mecanismo de quatro barras.
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B Mecanismo de Scotch Yoke.
C Mecanismo Biela-Manivela.
D Mecanismo de retorno rápido.
E Mecanismo gerador de trajetória retilínea.
Resposta incorreta Resposta correta: A
Gabarito comentado
A definição apresentada no enunciado refere-se ao mecanismo de quatro
barras. Este é um caso particular do mecanismo biela-manivela, onde o
comprimento da biela é considerado infinito, transformando-se em uma
corrediça. Este mecanismo é utilizado para converter movimento rotacional em
movimento linear, sendo amplamente aplicado em diversas máquinas e
equipamentos industriais. A figura abaixo ilustra este mecanismo.
Fonte: FLORES, P.; CLARO, J. C. P. Cinemática de mecanismos 2: análise descritiva
de mecanismos. 2007. pg. 20.
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