Elemento de Máquinas 2 - 1

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pode refazer o exercício quantas vezes quiser.
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A
B
C
D
E
1 Marcar para revisão
Assinale a alternativa que apresenta a deformação total da
barra de aço (área da seção reta retangular de ) da
figura abaixo sabendo que .
10cm2
E = 207GPa
Δl = 1, 5mm
Δl = 0, 06m
Δl = 0, 015m
Δl = 0, 15m
Δl = 0, 6mm
Questão 1 de 10
Corretas �1�
Incorretas �9�
Em branco �0�
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
Exercicio
Falhas Em Elementos
Mecânicos
Sair
23/07/2024, 07:41 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/669f8c9709dccd4f7c8a3be6/gabarito/
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Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa
correta. Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Gabarito: 
Justificativa: a deformação devido à tensão normal é
dada por:
Observamos que do comprimento total da barra,
somente 0,4 m estão de fato submetidos ao
carregamento, conforme o diagrama de corpo livre a
seguir
Com os dados do problema
Δl = 0, 6mm
2 Marcar para revisão
14. Um ferro fundido apresenta limite de resistência à
tração de  e .
Considerando que uma peça fabricada com esse material
está sujeita à tensões  e ,
assinale a alternativa que apresenta os fatores de
segurança pelo critério de Coulomb-Mohr e Mohr
modificado.
Sut = 154MPa Suc = −581MPa
σx = 65MPa σy = −35MPa
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A
B
C
D
E
Coulomb-Mohr: ; Mohr modificado:
.
ns = 1, 67
ns = 2, 07
Coulomb-Mohr: ; Mohr modificado:
.
ns = 2, 07
ns = 2, 07
Coulomb-Mohr: ; Mohr modificado:
.
ns = 16, 6
ns = 16, 6
Coulomb-Mohr: ; Mohr modificado:
.
ns = 2, 37
ns = 2, 37
Coulomb-Mohr: ; Mohr modificado:
.
ns = 2, 07
ns = 2, 37
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Gabarito: Coulomb-Mohr: ; Mohr
modificado: .
Justificativa: Pelo critério de Coulomb-Mohr
Para o estado de tensão apresentado
Pelo critério de Mohr modificado
ns = 2, 07
ns = 2, 37
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A
B
C
D
E
3 Marcar para revisão
Abaixo são feitas algumas afirmativas sobre o
carregamento ilustrado na figura seguinte, onde uma viga
em balanço com seção circular de raio 2,5 cm é submetida
a uma carga de 50 kN em sua extremidade livre. Assinale a
alternativa correta considerando o carregamento e as
afirmativas.
Imagem: Elaborada por Carlos Frederico de Matos Chagas
I � O momento fletor máximo é de 500 N.m;
II � A deflexão máxima da viga está entre 2,0 mm e 3,5 mm;
III � A tensão máxima na viga é maior que 100 GPa;
Apenas I está correta.
As afirmativas I e II estão corretas.
As alternativas I e III estão corretas.
As alternativas II e III estão corretas.
Apenas a alternativa II está correta.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra B. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Gabarito: As afirmativas I e II estão corretas.
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Justificativa: O diagrama de corpo livre
correspondente é
Onde,  e 
A equação do momento fletor ao longo da viga é
. Logo M será máximo para ,
isto é, no lado esquerdo da viga.
Por outro lado, a equação da deflexão da viga
O momento máximo ocorre para e a maior
deflexão para 
Maior tensão normal, considerando 
Deflexão máxima
R1 = 500N M1 = 500N .m
M = 500 − 500x x = 0
y = (x2 − )250
200.109.30.10−8
x3
3
x = 0
x = 2
c = 2, 5cm
4 Marcar para revisão
A barra de aço usinada ( ) e
 da figura abaixo está sujeita a uma carga
axial flutuante cujo valor varia de  a
. Considerando as afirmativas abaixo sobre os
critérios de resistência à fadiga de Gerber, Soderberg e
Goodman, bem como sobre o critério de segurança ao 
escoamento assinale a alternativa correta.
I. A principal preocupação do projetista deve ser com o
escoamento de primeiro ciclo.
II. Dentre os critérios considerados, o de Soderberg foi o
mais conservativo.
Sy = 370MPa
Sut = 440MPa
F = 3, 5kN
F = 15kN
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A
B
C
D
E
III. O critério de Gerber foi o mais conservativo dentre os
critérios de resistência à fadiga considerados.
IV. Os fatores de segurança à fadiga de Gerner, Soderberg
e Goodman para as condições do problema são,
respectivamente: 5,66; 4,22 e 4,53
I e II estão corretas.
I e III estão corretas.
I e IV estão corretas.
II e III estão corretas
II e IV estão corretas.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Gabarito: II e IV estão corretas.
Justificativa: A tensão máxima na barra será
A menor tensão
Assim sendo,
O limite de fadiga do material é
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Coeficientes de segurança ao escoamento:
Coeficientes de segurança à fadiga:
Gerber:
Soderberg:
Goodman:
Como o fator de segurança o escoamento foi o maior
calculado, a peça está mais próxima de falhar por
fadiga, que deve ser a principal preocupação do
projetista. Dentre todos os critérios analisados, o
menor fator de segurança encontrado foi o de
Sorderberg, portanto o critério mais conservativo.
5 Marcar para revisão
O limite de fadiga de um eixo com seção circular de raio 32
mm, usinado e termicamente tratado, com limite de
resistência à tração  para uma
confiabilidade de 99,9% utilizado a 250°C sob
carregamento axial.
Sut = 710MPa
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A
B
C
D
E
Se = 355MPa
Se ≅154MPa
Se ≅284MPa
Se ≅240MPa
Se ≅180MPa
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o
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Gabarito Comentado
Gabarito:
Justificativa: 
Fator de acabamento superficial -
Fator de tamanho - (carregamento axial)
Fator de carregamento -  (carregamento
axial)
Fator de temperatura - , pois para
Fator de confiabilidade - , para 99,9%
Fatores diversos - , pois nada foi dito a respeito
Assim,
Se ≅180MPa
S ′
e = 0, 5 ∙ 710 = 355Mpa
ka = 4, 517 × 10−0,265 = 0, 792
kb = 1
kb = 0, 85
kd = 1
250° = 1Sut
Sutr
ke = 0, 753
kf = 1
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A
B
C
D
E
6 Marcar para revisão
Analisando o diagrama de corpo livre a seguir é correto e
as afirmativas a seguir, assinale a alternativa correta:
I � A maior deflexão da viga ocorre no meio da viga;
II � A porção acima do eixo neutro da viga sofre tração e a
porção abaixo, compressão;
III � O momento fletor é máximo no centro da viga;
IV � A maior tensão normal ocorre sobre o eixo neutro.
Apenas I está correta.
I e II estão corretas.
I e III estão corretas.
II e IV estão corretas.
Todas estão corretas.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra C. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Gabarito: I e III estão corretas.
Justificativa: Para uma viga bi-apoiada sujeita a um
carregamento transversal no meio da viga a maior
deflexão ocorre nessa posição - o centro da viga.23/07/2024, 07:41 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/669f8c9709dccd4f7c8a3be6/gabarito/
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Além disso, o diagrama de momento fletor (esboço
abaixo) mostra que o momento fletor começa com
valor nulo no apoio à esquerda, aumenta linearmente
até o meio da viga, e diminui até se tornar nulo
novamente no apoio do lado direito da viga. Vale
destacar que a tensão normal é máxima nos pontos
mais afastados do eixo neutro e que, na condição de
carregamento, a porção acima do eixo neutro sofre
compressão, enquanto a porção abaixo é tracionada.
ligação metálica se caracteriza pela liberdade de
movimentação dos elétrons da camada de valência
pelos átomos envolvidos na ligação. Em outras
palavras, esses elétrons deixam de pertencer a um
determinado átomo e podem circular ao redor de
todos os átomos, formando uma espécie de "nuvem
de elétrons". Essa liberdade de movimentação dos
elétrons confere aos metais elevada condutividade
térmica e elétrica.
7 Marcar para revisão
Considerando o diagrama de corpo livre da figura abaixo
assinale a alternativa que apresenta o diagrama de esforço
cortante �DEC� e o diagrama de momento fletor �DMF�
corretos.
Fonte: �BUDYNAS e NISBETT, 2011, pg 1020 a 1023�
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A
B
C
D
E
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Gabarito:
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Justificativa: 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 fletor é dada por .
Portanto o gráfico do esforço cortante é uma reta com
inclinação negativa variando de  a . Já o
gráfico de momento fletor 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 .
R1
w
V = − wx
wl
2
M = −wlx
2
wx2
2
wl
2 − wl
2
lover2
8 Marcar para revisão
As afirmativas abaixo dizem respeito às falhas em virtude
de carregamento cíclico.
I � Alguns materiais apresentam um valor de tensão abaixo
do qual não apresentam falha por fadiga, em outras
palavras, abaixo desse limite dizemos que o material tem
vida infinita.
II � Os valores de limite de resistência à fadiga
determinados experimentalmente são aplicados para
qualquer condição, sem necessidade de correção.
III � Materiais dúcteis e frágeis apresentam falha sob fadiga
com características similares à falha sob carregamento
estático dos materiais frágeis.
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A
B
C
D
E
Apenas I está correta.
Apenas II está correta.
Apenas III está correta.
I e II estão corretas.
I e III estão corretas.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
23/07/2024, 07:41 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/669f8c9709dccd4f7c8a3be6/gabarito/
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Gabarito: I e III estão corretas.
Justificativa: A fadiga é a falha que ocorre devido ao
carregamento dinâmico. Alguns materiais, como os
aços, apresentam limites de fadiga, ou seja, valores de
tensão abaixo dos quais não ocorre falha por fadiga.
Esse limite é determinado experimentalmente em
ensaios conhecidos como tensão-vida ou �S�N�. Os
corpos de prova desses ensaios são produzidos sob
condições padronizadas de tamanho e acabamento,
de maneira que é preciso ajustar o limite de fadiga às
condições de operação, multiplicando-os por fatores
devido ao acabamento superficial, tamanho, carga,
temperatura, entre outros. Os materiais, quando
falham por fadiga, praticamente não apresentam
deformação plástica na superfície de fratura, uma
característica semelhante à falha estática dos
materiais frágeis. Portanto, as afirmativas I e III estão
corretas, enquanto a afirmativa II está incorreta, pois
os valores de limite de resistência à fadiga precisam
ser ajustados às condições de operação.
9 Marcar para revisão
Uma barra de aço estirado a frio redonda tem diâmetro de
25 mm e uma seção com um sulco de 2,5 mm, resultando
em um diâmetro na seção de 20 mm. A barra está sujeita a
um torque completamente reverso de . O limite
de resistência à tração , o limite de
escoamento , o limite de resistência ao
cisalhamento  e o fator de concentração
de cisalhamento em fadiga  e .
Assinale a alternativa correta sobre as afirmativas abaixo.
Assinale a opção com o número a vida em fadiga  a
temperatura ambiente e a 450°C.
I� A vida em temperatura ambiente é menor que a vida a
450°C nas condições apresentadas
II� A vida em temperatura ambiente é menor que 30.000
ciclos.
200N .m
Sut = 440MPa
Sy = 370MPa
Ssu = 295MPa
Kfs = 1, 376 f = 0, 9
N
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A
B
C
D
E
II� A vida a temperatura de 450°C é maior que 20.000
ciclos.
I e II estão corretas.
I e III estão corretas.
Apenas I está correta.
Apenas II está correta.
Apenas III está correta.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra D. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Gabarito: Apenas II está correta.
Justificativa: Inicialmente determinamos o limite de
fadiga
A seguir determinamos os fatores modificadores do
limite a fadiga
Limite de fadiga temperatura ambiente
Limite de fadiga a 450°C
Para ambos os casos a resistência à fadiga
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A
B
C
Assim, à temperatura ambiente
10 Marcar para revisão
A escolha dos critérios para análise de falha é um passo
importante para o sucesso de um projeto mecânico. Acerca
dos critérios de falha, assinale a alternativa correta com
relação às alternativas abaixo.
I � O material utilizado não influencia a escolha do critério a
utilizar;
II � Materiais dúcteis e frágeis falham de forma semelhante
quando submetidos a carregamento estático;
III � Materiais frágeis sob carregamento estático falham
devido à tensão normal;
IV � Na fratura sob carregamento estático, materiais
dúcteis apresentam deformação plástica.
I e II.
I, II e III.
II, III e IV.
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D
E
II e III.
III e IV.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
As afirmações III e IV estão corretas. A afirmação III
está correta porque os materiais frágeis, quando
submetidos a carregamento estático, falham devido à
tensão normal. Isso ocorre porque esses materiais não
têm a capacidade de se deformar muito antes de
quebrar. A afirmação IV também está correta, pois os
materiais dúcteis, quando submetidos a carregamento
estático, apresentam deformação plástica antes de
falhar. Isso significa que eles podem se deformar muito
sem quebrar, o que é uma característica desejável em
muitas aplicações de engenharia.Portanto, a
alternativa correta é a E, que contém as afirmações III
e IV.
23/07/2024, 07:41 estacio.saladeavaliacoes.com.br/exercicio/669f8c9709dccd4f7c8a3be6/gabarito/
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