Resolução de Questões de Mecânica

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REVISÃO DE SIMULADO
Nome:
SIMONE ANTÔNIA COELHO DOS REIS
Disciplina:
Mecânica dos Sólidos I
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Questão
001 (Adaptada de BEER, 1995). Um eixo circular vazado de aço tem comprimento L=1,5 m e
diâmetros interno externo respectivamente de 40 e 60 mm. Qual é o maior momento de
torção que pode ser aplicado ao eixo, para que as tensões de cisalhamento não excedam a
120 MPa? Qual o valor mínimo da tensão de cisalhamento para esse caso?
A) T=408,0 kNm e τ=80 MPa
B) T=2,04 kNm e τ=60 MPa
C) T=40,8 kNm e τ=60 MPa
X D) T=2,04 kNm e τ=70 MPa
E) T=4,08 kNm e τ=80 MPa
Questão
002 (Adaptado de J. M. GERE, 2009). Um eixo sólido ABCD, tendo diâmetro d=30 mm, gira
livremente em mancais nos pontos A e E. O eixo é comandado pela engrenagem em C, que
aplica um torque T2=450Nm nadireção ilustrada na figura. As engrenagens B e D são giradas
pelo eixo e têm torques de resistência T_1=275 Nm e T3=175 Nm, respectivamente, agindo
na direção oposta ao torque T2. Os segmentos BC e CD têm comprimentos LBC=500 mm e
LCD=400 mm, respectivamente e o módulo de cisalhamento G=80 GPa. Determine a tensão
de cisalhamento máxima em cada parte do eixo entre as engrenagens B e D.
A) τBC=6,63 MPa; τCD=33,0 MPa
B) τBC=51,9 MPa; τCD=33,0 MPa
C) τBC=5,19 MPa; τCD=45,0 MPa
X D) τBC=66,3 MPa; τCD=45,0 MPa
E) τBC=519 MPa; τCD=45,0 MPa
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Questão
003 (Adaptada de BEER, 1995). Determinar o torque T que causará uma tensão de cisalhamento
máxima de 45 MPa no cilindro vazado de aço, como indicado na figura abaixo. Qual a
máxima tensão de cisalhamento causada pelo mesmo torque T, em um cilindro maciço de
mesma área de secão transversal.
X A) T=517 kNm; τmáx=25,6 Mpa
B) T=6,14 kNm; τmáx=2,56 Mpa
C) T=51,7 kNm; τmáx=256 Mpa
D) T=61,4 kNm; τmáx=8,72 Mpa
E) T=5,17 kNm; τmáx=87,2 Mpa
Questão
004 Para o eixo vazado e o carregamento mostrado, determine a máxima tensão de
cisalhamento:
Autor (2019)
A) 200 MPa
X B) 97,3 MPa
C) 71,4 MPa
D) 87,3 MPa
E) 323 MPa
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Questão
005 A escora de madeira está suspensa por uma haste de aço de 6 mm de diâmetro que está
presa na parede. Considerando que a escora suporta uma carga vertical de 3 kN, calcule a
tensão de cisalhamento média na haste na parede.
Autor (2019)
A) Τ = 6,50 MPa
B) Τ = 10500 MPa
X C) Τ = 1006 MPa
D) Τ = 106,10 MPa
E) Τ = 101 MPa
Questão
006
A) θBC=-2,16 rad; θCD=0,25°; θBD=-0,0106 rad
B) θBC=-0,0216 rad; θCD=0,0110 rad; θBD=-0,0106 rad
C) θBC=0,0216 rad; θCD=0,30 rad; θBD=-10,6 rad
D) θBC=-0,0216 rad; θCD=0,110°; θBD=-0,016 rad
X E) θBC=-2,16 rad; θCD=0,0110 rad; θBD=-0,06 rad
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Questão
007 (Adaptada de Hibbeler, 2010). O eixo está preso à parede A e é submetido aos torques
mostrados na figura abaixo. Determine a tensão de cisalhamento máxima no eixo. Um filete
de soda de raio 4,5 mm é usado para interligar os eixos em B.
 
A) τmáx=3,56 Mpa
B) τmáx=47,2 Mpa
C) τmáx=4,72 Mpa
D) τmáx=472 Mpa
X E) τmáx=35,6 Mpa
Questão
008 .(Adaptada de BEER, 1995). O eixo circular BC é vazado, e tem diâmetros de 90 mm e 120
mm, respectivamente interno externo. Os eixos AB e CD são maciços, com diâmetro d.
Determinar, para o carregamento indicado: (a) o valor máximo e o valor mínimo da tensão de
cisalhamento no eixo BC (b) qual o diâmetro necessário nos eixos AB e CD se a tensão
admissível no material é 65 MPa.
 
A) (a) τmáx=8,62 MPa; τmín=68,MPa (b) d=7,78 mm
B) (a) τmáx=3,67 MPa; τmín=68,MPa (b) d=25,6 mm
C) (a) τmáx=86,2 MPa; τmín=64,MPa (b) d=77,8 mm
X D) (a) τmáx=0,862 MPa; τmín=68,MPa (b) d=25,6 mm
E) (a) τmáx=36,7 MPa; τmín=64,MPa (b) d=25,6 mm