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Resistencia dos materiais 1º AVALIANDO O APRENDIZADO 01 - ASSINALE A OPÇÃO CORRETA EM RELAÇÃO A DUCTIBILIDADE: R: PROPRIEDADE QUE REPRESENTA O GRAU DE DEFORMAÇÃO QUE UM MATERIAL SUPORTA ANTES DE SUA RUPTURA. 02 - A estrutura apresentada foi calculada para suportar uma Máquina de Ar Condicionado de um prédio comercial que pesa W=6 kN e as distâncias a e b valem , respectivamente, 4m e 2m. Responda a afirmativa correta (considere as vigas horizontais rígidas e com peso desprezível). R: As forças atuantes nas Barras AB e CD valem 2 kN e 4 kN, respectivamente 03 - As estruturas podem ser classificadas de acordo com o número de reações de apoio para sustentação de uma estrutura mantendo um equilíbrio estático. Marque a alternativa que representa os tipos de estrutura que não permitem movimento na horizontal nem na vertical, ou seja o número de incógnitas à determinar é igual ao número de equações de equilíbrio. R: Isoestáticas 04 - Classifique a estrutura quanto a sua estaticidade. R: Isostática 05 - Considere a estrutura abaixo e determine as reações nos apoios A e B. R: RAx = 3t; RBy = 2t e RAy = 2t 06 - Marque a afirmativa que considerar correta observando a figura ao lado e considerando que as vidas horizontais:• são rígidas • possuem peso próprio desprezível R: A Força AH vale 125 N e a DE vale aproximadamente 83 N 2º AVALIANDO O APRENDIZADO 01 - Uma barra prismatica, com seção retanguar (25mm x 50mm) e comprimetno L = 3,6m está sujeita a uma força axial de tração = 100000N. O alongamento da barra é 1,2mm. Calcule a tensão na barra. R: 8 Mpa 02 - A coluna está submetida a uma força axial de 8 kN no seu topo. Supondo que a seção transversal tenha as dimensões mostradas na figura, determinar a tensão normal média que atua sobre a seção a-a. R: 1,82 Mpa 03 - A coluna está submetida a uma força axial de 12 kN no seu topo. Supondo que a seção transversal tenha as dimensões mostradas na figura, determinar a tensão normal média que atua sobre a seção a-a. R: 587 kPa 04 - Qual a tensão normal, em GPa, sofrida por um corpo cuja área da seção transversal é 35 mm² e está sob efeito de uma força de 200 Kgf? R: 0,6667 GPa 05 - Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60mm de lado; seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30kN. Determine seu alongamento sabendo que Ea = 7 GPa R: 0,952mm 06 - Sabendo que a tensão normal sofrida por um corpo é de 30 N/mm², assinale a opção que corresponde a esta tensão em MPa. R: 30 Mpa 3º AVALIANDO O APRENDIZADO 01 - As duas hastes de alumínio suportam a carga vertical P = 20 kN. Determinar seus diâmetros requeridos se o esforço de tração admissível para o alumínio for adm = 150 Mpa R: dAB=15,5 mm e dAC=13,1 mm 02 - O bloco plástico está submetido a uma força de compressão axial de 900 N. Supondo que as tampas superior e inferior distribuam a carga uniformemente por todo o bloco, determine as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da seção a-a R: 135 kPa e 77,94 kPa 03 - As peças de madeira são coladas conforme a figura. Note que as peças carregadas estão afastadas de 8 mm. Determine o valor mínimo para a dimensão sem medida na figura, sabendo que será utilizada um cola que admite tensão máxima de cisalhamento de 8,0 MPa. R: 308 mm 04 - Uma prensa usada para fazer furos em placas de aço é mostrada na figura 6ª. Assumindo que a prensa tem diametro de 0,75 in. É usada para fazer um furo em uma placa de ¼ in, como mostrado na vista transversal - figura 6b. Se uma força P = 28000 lb é necessária para criar o furo, qual é a tensão de cisalhamento na placa? R: 47.500 psi 05 - Marque a afirmativa que considerar correta observando a figura ao lado e considerando que as barras verticais possuem o mesmo material e diâmetro e que as vigas horizontais:*são rígidas *possuem peso próprio desprezível R: As barras com maior tensão são BG e AH 06 - Um edifício de dois pavimentos possui colunas AB no primeiro andar e BC no segundo andar (vide figura). As colunas são carregadas como mostrado na figura, com a carga de teto P1 igual a 445 kN e a carga P2, aplicada no segundo andar, igual a 800 kN. As áreas das seções transversais das colunas superiores e inferiores são 3900 mm2 e 11000 mm2, respectivamente, e cada coluna possui um comprimento a = 3,65 m. Admitindo que E = 200 GPa, calcule o deslocamento vertical c no ponto C devido às cargas aplicadas. R: 4,15 mm 4º AVALIANDO O APRENDIZADO 01 - Três placas de aço são unidas por dois rebites, como mostrado na figura. Se os rebites possuem diâmetros de 15 mm e a tensão de cisalhamento última nos rebites é 210 MPa, que força P é necessária para provocar a ruptura dos rebites por cisalhamento? R: 148,4 kN 02 - A estrutura apresentada foi calculada para suportar uma Máquina de Ar Condicionado de um prédio comercial que pesa W=6 kN e as distâncias a e b valem, respectivamente, 4m e b=2m.Responda a afirmativa correta (considere as vigas horizontais rígidas e com peso desprezível). R: Como a carga nas barras verticais é diferente, é possível que a diferença de comprimento compense a diferença de tensão, possibilitando a utilização de seções iguais nas barras verticais, respeitada a tolerância de horizontalidade do equipamento. 03 - Considere que uma haste plástica de acrílico com seção circular de diâmetro de 20 mm e comprimento de 200 mm esteja submetida a carga axial de tração de 300 N. Sabendo que seu coeficiente de Poisson é 0,4 e que seu diâmetro diminuiu 0,00289 mm, determine a variação em seu comprimento. R: 0,0071 mm 04 - Duas barras são usadas para suportar uma carga P. Sem ela o comprimento de AB é 125mm, o de AC é 200mm e o anel em A tem coordenadas (0,0). Se for aplicada uma carga P no anel A de modo que ele se mova para a posição de coordenadas (x=6mm e y = -18mm), qual será a deformação normal em cada barra? R: barra AB = 0,15mm/mm e barra AC = 0,0276mm/mm 05 - A barra prismática da figura está submetida a uma força axial de tração. Considerando que a área da seção transversal desta barra é igual a A, a tensão normal σ na seção S inclinada de 60o vale: R: 3P/4ª 06 - Uma barra prismática com seção retangular de 25 mm x 50 mm e comprimento = 3,6m é submetida a uma força de tração de 100000N. O alongamento da barra = 1,2mm. Calcule a deformação na barra. R: 0,0333% 5º AVALIANDO O APRENDIZADO 01 - A figura ao lado mostra um diagrama Tensão x Deformação clássico, representativo de um ensaio de tração. Assinale a alternativa que descreve corretamente as propriedades do material indicado pelas cotas 14; 17 e 25, respectivamente. R: Deformação após a ruptura; deformação total sob tensão máxima e resistência à tração. 02 - Uma barra de aço com seção transversal quadrada de dimensões 20 mm x 20 mm e comprimento de 600 mm está submetida a uma carga P de tração perfeitamente centrada. Considerando que o módulo de elasticidade do aço vale 200 GPa, a carga P de tração que pode provocar um alongamento de 1,5 mm no comprimento da barra vale: R: 200 kN 03 - Desprezando o peso próprio da peça composta por 2 cilindros associados, conforme a figura ao lado, e sabendo que:a carga de tração é de 4,5 kN * o trecho1 da peça possui d1=15 mm e l1=0,6m * o trecho 2 da peça possui d2=25 mm e l2=0,9m *E = 210 GPa. Determine a deformação longitudinal sofrida por cada cilindro. R: 0,121x10-3 mm/mm e 0,43x10-4 mm/mm 04 - Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento, sabendo que Eal=7,0G Pa. R: 0,0952 mm 05 - O material anisotrópico é aquele onde as propriedades elásticas dependem da direção, tal como ocorre em materiais com uma estrutura interna definida. Baseado neste conceito, e nas características dos materiais, marque a alternativa que representa um exemplo deste tipo de material. R: Madeira 06 - Dependendo do comportamento apresentado no ensaio de tração de um corpo de prova, os materiais são classificadosem dúcteis ou frágeis. Essa classificação considera que os materiais: R: dúcteis, podem ser submetidos a grandes deformações antes de romper. AVALIANDO O APRENDIZADO 01 R: 6, max=344 psiσ 02 – Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento, sabendo que Eal = 70 GPa 03 - No ensaio de tração, no gráfico Tensão x Deformação, se o ensaio for interrompido após iniciar a fase de deformação plástica e antes de chegar no limite de resistência, o corpo de prova: R: A deformação plástica se mantem e diminui o valor correspondente à deformação elástica 04 - Marque a alternativa que representa à força perpendicular à área e se desenvolve sempre que as cargas externas tendem a empurrar ou puxar os dois segmentos do corpo. R: Normal 05 - As duas hastes de alumínio suportam a carga vertical P = 20 kN. Determinar seus diâmetros requeridos se o esforço de tração admissível para o alumínio foradm = 150 MPa. R: dAB=15,5 mm e dAC=13,1 mm 06 - CONSIDERANDO O GRÁFICO DE UM MATERIAL FRÁGIL É CORRETO AFIRMAR QUE: R: MATERIAL FRÁGIL NÃO OBEDECE A LEI DE HOOKE. 07 - Sobre as características das tensões na seção transversal marque como Verdadeiro (V) ou Falso (F), os itens a seguir. R: verdadeiro para todos 08 - Uma barra de aço de seção transversal de 0,5 pol2 está submetida a uma tensão axial de 500 psi. Caso seja utilizada uma barra com área da seção transversal quatro vezes maior, o novo valor da tensão será: R: 125 psi 09 - Com relação a tensão normal é marque a alternativa correta R: Depende do esforço normal e da área de atuação 10 - Considere que uma haste plástica de acrílico com seção circular de diâmetro de 20 mm e comprimento de 200 mm esteja submetida a carga axial de tração de 300 N. Sabendo que seu módulo de elasticidade é 2,70 GPa e que seu diâmetro diminuiu 0,00289 mm, determine o valor de seu Coeficiente de Poisson. R: 0,40 11 - Considere que uma haste plástica de acrílico com seção circular de diâmetro de 20 mm e comprimento de 200 mm esteja submetida a carga axial de tração de 300 N. Sabendo que seu módulo de elasticidade é 2,70 GPa e o coeficiente de Poisson é 0,4, determine a variação no seu diâmetro. R: 0,00289 mm 12 - Um tubo de aço de 400 mm de comprimento é preenchido integralmente por um núcleo de alumínio. Sabe-se que o diâmetro externo do tubo é 80 mm e sua espessura é 5 mm (diâmetro interno de 70 mm). Determine a tensão média no tubo de aço, para uma carga axial de compressão de 200kN. Dados: Ealumínio = 68,9 Gpa e Eaço = 200 Gpa R: 79,9 Mpa 13 - Determinar as reações nos apoios das vigas a e b, carregadas conforme a figura abaixo. R: 14 - Uma barra quadrada de 40 cm de comprimento e seção reta de 50 mm de lado está submetida a uma tração de longitudinal de 36 kN. Determine a deformação longitudinal unitária na barra, sabendo que o módulo de elasticidade do material é E = 18 GPa. R: 0,0008 15 - Das alternativas apresentadas, qual condição é causada pelas cargas externas que tendem a fletir o corpo em torno do eixo que se encontra no plano da área? R: Momento Fletor 16 - Calcule as reações nos apoios da viga abaixo. R: VA= 4000N; VB=6000N. 17 - Calcule as forças de tração nos dois cabos da figura. R: F1 = 2384,62N; F2 = 2615,38N 18 - Uma barra retangular de 70 cm de comprimento e seção reta de 70 mm X 50 mm de lado está submetida a uma tração de longitudinal de 85 kN. Determine o alongamento longitudinal na barra, sabendo que o módulo de elasticidade do material é E = 22 GPa. R: 0,77 mm 19 - Quando desejamos fazer um corte em uma peça utilizamos que tipo de força para calcular a tensão cisalhante? R: Forças tangenciais 20 - A coluna está submetida a uma força axial de 20 kN no seu topo. Supondo que a seção transversal tenha as dimensões mostradas na figura ao lado, determinar a tensão normal média que atua sobre a seção a-a. a) Mostrar essa distribuição de tensão atuando sobre a área da seção transversal. R: Tensão é relação entre a Força de 20 e a área da figura. - representação por unidade de área em sentido contrário. 21 - Uma barra retangular de 45 cm de comprimento e seção reta de 40 mm X 50 mm de lado está submetida a uma tração de longitudinal de 47 kN. Determine a tensão normal atuante na barra. R: 50 Mpa 22 - A ligação AB está sujeita à uma força de tração de 27 kN. Determine: a. O diâmetro "d"do pino no qual a tensão média permitida é de 100 MPa. b. A dimensão "b"da barra para a qual a máxima tensão normal será de 120 MPa. R: (a) 1,85 cm (b) 3,75 cm 23 - R: 24 - O bloco plástico está submetido a uma força de compressão axial de 600 N. Supondo que as tampas superior e inferior distribuam a carga uniformemente por todo o bloco, determine as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da seção a-a. R: 90 kPa e 51,96 kPa 25 - ASSINALE A OPÇÃO CORRESPONDENTE A MATERIAIS FRÁGEIS: R: CERÂMICA, CONCRETO E VIDRO. 26 - Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60mm de lado; seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30kN. Determine seu alongamento sabendo que Ea = 7 GPa. R: 0,952mm 27 - O bloco plástico está submetido a uma força de compressão axial de 900 N. Supondo que as tampas superior e inferior distribuam a carga uniformemente por todo o bloco, determine as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da seção a-a. R: 135 kPa e 77,94 kPa 28 -
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