Resistência dos materiais avaliando aprendizado

Prévia do material em texto

Calcule as forças de tração nos dois cabos da figura.
 
		
	
	
	
	 
	F1 = 2384,62N; F2 = 2615,38N
	
	
		2.
		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.
		
	
	
	
	 
	Isoestáticas
	
		3.
		Considerando uma cerca de arame farpado em volta de um terreno retangular que mede 0,2 km de largura e 0,3 km de comprimento. Quantos metros deste arame devem ser usados?
		
	
	
	
	
	
	
	 
	600m
	
		4.
		ASSINALE A OPÇÃO CORRETA EM RELAÇÃO A DUCTIBILIDADE:
		
	
	
	
	 
	PROPRIEDADE QUE REPRESENTA O GRAU DE DEFORMAÇÃO QUE UM MATERIAL SUPORTA ANTES DE SUA RUPTURA.
	
		5.
		Classifique a estrutura quanto a sua estaticidade.
		
	
	
	
	 
	Isostática
	
	
		6.
		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?
		
	
	
	
	 
	Momento Fletor
	
	
		7.
		Considere a estrutura abaixo e determine as reações nos apoios A e B. RAx = 3t; RBy = 2t e RAy = 2t
		
	
	
	
		8.
			Marque a afirmativa que considerar correta observando a figura ao lado e considerando que as vidas horizontais:
são rígidas
possuem peso próprio desprezível
	
		
	
	
	
	 
	A Força AH vale 125 N e a DE vale aproximadamente 83 N
	
	Um sabonete em gel tem uma área superior de 10 cm2 e uma altura de 3 cm. Uma força tangencial de 0,40 N é aplicada à superfície superior, onde esta se desloca 2 mm em relação à superfície inferior. Quanto vale a tensão de cisalhamento em N/m2?
	
	
	
	
	 
	40
	
	
		2.
		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.
	
	
	 
	80 Mpa
	
	
		3.
		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.
	
	
	
	
	 
	0,952mm
	
	
		4.
		Calcular o diâmetro de um tirante que sustente, com segurança, uma carga de 10000N. O material do tirante tem limite de escoamento a tração de 600 N / mm2. Considere 2 como coeficiente de segurança
	
	
	
	
	 
	6,52 mm
	
	
		5.
		Determine a carga máxima admitida, em kg, por uma barra que suporta 50.000 kg antes da ruptura, onde esta apresenta um coeficiente de segurança igual a 5.
	
	
	
	
	 
	10000
		Uma mola não deformada, de comprimento 30 cm e constante elástica 10N/cm, aplica-se um peso se 25 N. Qual o elongamento sofrido por ela, em cm?
	
	
	
	
	 
	2,5
		8.
		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?
	
	
	
	
	 
	0,6667 GPa
		ASSINALE A OPÇÃO CORRESPONDENTE A MATERIAIS FRÁGEIS:
	
	
	
	
	
	CERÂMICA, CONCRETO E VIDRO.
		Uma coluna de sustentação é apresentado na figura abaixo. Esta sofre uma força axial de 10 kN. Baseado nas informações apresentadas, determiner a tensão  normal média que atua sobre a seção a-a.
	
	
	 
	3,57 MPa
	
		2.
			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.
	
	
	
	
	
	 
	4,15 mm
		3.
			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
	
	
	
	
	
	 
	As barras com maior tensão são BG e AH
	
		4.
		Calcule as reações no apoio da viga em balanço (ou viga cantilever).
	
	
	
	
	 
	3200 N.m
	
	
		5.
			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.
	
	
	
	
	
	 
	308 mm
	
		6.
		A figura abaixo mostra uma barra, de seção transversal retangular. Esta apresenta uma altura variável e largura b igual a 12 mm de forma constante. Dada uma força de 10.000N aplicada, calcule a tensão normal no engaste.
	
	
	
	
	 
	41,67 N/mm2
	
	
		7.
		Uma força de compressão de 7kN é aplicado em uma junta sobreposta de uma madeira no ponto A. Determinar o diâmetro requerido da haste de aço C e a altura h do elemento B se a tensão normal admissível do aço é (adm)aço = 157 MPa e a tensão normal admissível da madeira é (adm)mad = 2 MPa. O elemento B tem 50 mm de espessura.
	
	
	
	
	 
	d = 7mm; h = 37,5mm.
		8.
			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.
	
	
	
	
	
	 
	dAB=15,5 mm e dAC=13,1 mm
		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.
	
	
	
	
	 
	0,77 mm
	
		2.
		Quando desejamos fazer um corte em uma peça utilizamos que tipo de força para calcular a tensão cisalhante?
	
	
	
	
	 
	Forças tangenciais
	
		3.
		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 tensão normal atuante na barra.
	
	
	
	
	 
	14,4 Mpa
	
		4.
			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?
	
	
	
	
	
	 
	148,4 kN
	
		5.
		Uma barra circular de 46 cm de comprimento e seção reta de 50 mm de lado está submetida a uma tração de longitudinal de 80 kN. Determine a deformação longitudinal unitária na barra, sabendo que o módulo de elasticidade do material é E = 11 GPa.
	
	
	
	
	 
	3,7 10-3
	
	
		6.
		Uma barra circular de 40 cm de comprimento e seção reta de 33 mm de diâmetro está submetida a uma tração de longitudinal de 47 kN. Determine a tensão normal atuante na barra.
	
	
	
	
	 
	55 Mpa
	
		7.
		Uma barra prismática com seção retangular de 25 mm x 50 mm e comprimento = 3,6m é submetidaa uma força de tração de 100000N. O alongamento da barra = 1,2mm. Calcule a deformação na barra.
	
	
	
	
	 
	0,0333%
	
	
		8.
		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.
	
	
	
	
	 
	0,0071 mm
		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
	
	
	
	
	 
	79,9 Mpa
	
		2.
		Dependendo do comportamento apresentado no ensaio de tração de um corpo de prova, os materiais são classificados em dúcteis ou frágeis. Essa classificação considera que os materiais:
	
	
	
	
	 
	dúcteis, podem ser submetidos a grandes deformações antes de romper.
	
		3.
		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.
	
	
	
	
	 
	0,40
	
	
	0,37
	
	
	
		4.
		Determine os pontos A, B e C apresentados no gráfico Tensão  x Deformação.
	
	
	
	
	 
	- Escoamento; - Encruamento; - Estricção.
	
	
		5.
		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:
	
	
	
	
	 
	200 kN
	 Gabarito Comentado
	
	
		6.
		Baseado no gráfico abaixo de carga axial x alongamento, determine a tensão e a deformação de ruptura deste material, respectivamente.
	
	
	
	
	 
	335,40 MPa; 55%
	
	
		7.
			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
	
	
	
	
	
	 
	0,121x10-3 mm/mm e 0,43x10-4 mm/mm
	 Gabarito Comentado
	
	
		8.
		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.
	
	
	
	
	 
	Madeira
		De que modo um aumento do percentual de carbono em uma liga de aço afeta o seu módulo de elasticidade?
	
	
	
	
	 
	O módulo de elasticidade da liga permanece igual.
	
		2.
		Uma barra de aço de seção retangular de medidas 0,8 x 1,25 cm, com 400 m de comprimento suporta uma carga máxima de 8000 kgf sem deformação permanente. Determine o comprimento final da barra solicitada por esta carga, sabendo que o módulo de elasticidade do aço é igual a 21000 kgf/mm.
	
	
	
	
	 
	1,52m
		3.
		Levando em consideração a norma NBR 8.800, o aço apresenta os módulos de elasticidade longitudinal e transversal iguais a 200 GPa e 77.000 Mpa, respectivamente. Marque a alternativa que representa o valor do coeficiente de Poisson, aproximadamente.
	
	
	
	
	 
	0,30
	
	
		4.
		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 o valor de seu módulo de elasticidade.
	
	
	 
	2,7 GPa
	
		5.
		Para um corpo que sofre deformações elásticas devida a uma tensão de tração, a razão entre a deformação específica lateral e a deformação específica axial é conhecida por:
	
	
	
	
	 
	Coeficiente de Poisson
	
	
	
		6.
		Uma chapa retangular, conforme apresentada na figura, apresenta uma deformação apresentada pela linha tracejada. Determine a deformação por cisalhamento média xy da chapa.
	
	
	
	
	 
	-0,012499 rad
	
	
		7.
			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
v =  0,3
Determine o valor da alteração no diâmetro de cada cilindro, observando, pelo sinal, se foi de contração ou expansão.
	
	
	
	
	
	 
	-0,540 x10 -3 mm e -0,325x10-3 mm
	
	
		8.
		Uma barra prismática de aço de 60cm de comprimento é distendida (alongada) de 0,06cm sob uma força de tração de 21KN. Ache o valor do módulo de elasticidade considerando o volume da barra de 400 cm3.
	
	
	
	
	 
	320 N/mm²
		Qual tipo de material os módulos de cisalhamento e de elasticidade estão relacionados entre si com o coeficiente de Poisson?
	
	
	
	
	
	Ortorrômbico
	
	 
	Isotrópico
	
	 
	Anisotrópico
	
	
	Policristalino
	
	
	Ortotrótropo
	 Gabarito Comentado
	
	
		2.
		Uma peça prismática sofre uma compressão elástica axial, quais deformações transversais podem ocorrer nesse material?
	
	
	
	
	 
	Positivas e proporcionais ao módulo de tensão axial.
	
	
	negativas e proporcionais ao inverso do módulo de elasticidade
	
	
	Negativas e proporcionais ao coeficiente de poisson
	
	
	Positivas e proporcionais ao coeficiente de poisson
	
	 
	negativas e proporcionais ao módulo de tensão transversal
	 Gabarito Comentado
	 Gabarito Comentado
	
	
		3.
		Uma mola que obedece a lei de Hooke, comprimida pela ação de uma força com intensidade de 5,0N, varia seu comprimento de 10,0cm. Marque a alternativa que representa o valor do aumento de comprimento em relação ao original, em cm, quando essa mola é puxada por uma força de módulo 10,0N.
	
	
	
	
	
	8
	
	 
	50
	
	
	15
	
	 
	20
	
	
	30
	
	
	
		4.
		A amostra de madeira abaixo está submetida a uma força de tração de 15kN em uma máquina de teste de tração. Considerando que a tensão normal admissível da madeira seja de σadm=10 MPa e a tensão de cisalhamento admissível seja de τadm=1 MPa, determine as dimensões b e t necessárias para que a amostra atinja essas tensões simultaneamente. A largura da amostra é 30mm.
 
	
	
	
	
	
	b = 500mm e t = 25mm
	
	
	b = 50mm e t = 25mm
	
	 
	b = 50mm e t = 250mm
	
	
	b = 500mm e t = 250mm
	
	 
	b = 5cm e t = 250mm
	
	
	
		5.
		Um tirante, de seção circular constante, conforme apresentado na figura abaixo, apresenta diâmetro de 5mm e comprimento de 0,6m, sendo este submetido a uma força de tração de 10.000N. Marque a alternativa correta que represente o valor da deformação elástica obtida por este material.  O módulo de elasticidade é de 3,1 x 105 N / mm2.
	
	
	
	
	
	0,05mm
	
	 
	0,33mm
	
	
	1,20mm0,56mm
	
	 
	0,40mm
	 Gabarito Comentado
	 Gabarito Comentado
	 Gabarito Comentado
	
	
		6.
		Um bloco de característica retangular é colado a duas placas rígidas horizontais. Este módulo de distorção G = 700 Mpa. Uma força P é aplicada na placa superior, enquanto a placa inferior é fixa. Sabendo que a placa superior se desloca 2 mm sob ação da força, determine o valor da força P.
 
	
	
	
	
	 
	168 kN
	
	
	
		7.
		O encruamento é um fenômeno que ocorre em trabalhos a frio nos processos de deformação plástica em metais dúcteis, provocando aumentos de dureza e resistência. Marque a alternativa que representa as suas características.
	
	
	
	
	 
	provoca um efeito no limite de escoamento do material
	
	
		8.
		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 o percentual da carga resistido pelo núcleo de alumínio, para uma carga axial de compressão de 200kN. Dados: Ealumínio = 68,9 GPa e Eaço = 200 GPa
	
	
	
	
	 
	47,05%
	
	
	49,5%
	
	 
	52,95%
		1.
		 
	Considerando a situação das duas barras de aço (E=200 Gpa e ν=0,3) da figura, determine, desprezando o efeito do peso próprio, a deformação longitudinal de cada barra
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	0,000121 e 0,00065
	
	
		2.
		A chapa retangular está submetida a deformação mostrada pela linha tracejada. Determine a deformação por cisalhamento média ϒxy da chapa.
	
	
	
	
	 
	ϒxy = - 0,029 rad
	
		3.
		        O conjunto abaixo consiste de um tubo de alumínio AB tendo uma área de 400 mm². Uma haste de aço de diâmetro de 10 mm é conectada ao tubo AB por uma arruela e uma porca em B. Se uma força de 50 kN é aplicada na haste, determine o deslocamento na extremidade C. Eaço = 200 GPa e Eal = 70 GPa.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	2,62 mm
		4.
			Considerando a situação das duas barras de aço (E=210 GPa e ν=0,3) da figura ao lado, determine, desprezando o efeito do peso próprio, o comprimento total do conjunto
	
	
	
	
	
	
	
	 
	1500,112 mm
	
	
		5.
		 
	Considerando a situação das duas barras de aço (E=200 GPa e ν=0,3) da figura, determine, desprezando o efeito do peso próprio, o alongamento de cada barra. 
	
	
	
	 
	0,073 mm e 0,039 mm
	
	
		6.
		As chapas soldadas da figura abaixo tem espessura de 5/8pol. Qual o valor de P se na solda usada a tensão admissível ao cisalhamento é de 8 kN/cm².
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	356,16 kN
		
		1.
			Uma barra de cobre AB com 1 m de comprimento é posicionada a temperatura ambiente, com uma folga de 0,20 mm entre a extremidade A e o apoio rígido (vide figura). Calcule a tensão de compressão σ na barra no caso da temperatura subir 500C. (Para o cobre, utilize α = 17 x 10-6/0C e E = 110 GPa)
	
	
	
	
	
	 
	71,5 MPa
	
	
		2.
		Considere uma barra retangular de dimensões 60mm e 25mm respectivamente. Considerando o coeficiente de torção em: 0,250, e a tensão admissível máxima de 40Mpa. Qual é a tensão de torção? 375MPa
	
	
	
	
	
		3.
		A coluna abaixo está submetida a uma força axial de 8kN no seu topo. Supondo que a seção transversal tenha as dimensões apresentadas na figura, determine a tensão normal media que atua sobre a seção a-a. 1,82 MPa
 
	
	
	
	
	
	
	
		4.
		 
	Uma barra de cobre AB com 1 m de comprimento é posicionada a temperatura ambiente, com uma folga de 0,20 mm entre a extremidade A e o apoio rígido (vide figura). Determine a variação de temperatura para que a folga deixe de existir.. (Para o cobre, utilize α = 17 x 10-6/0C e E = 110 GPa)
	
	
	
	 
	11,8
	
	
	
		5.
		      A barra abaixo tem diâmetro de 5 mm e está fixa em A. Antes de aplicação a força P, há um gap entre a parede em B' e a barra de 1 mm. Determine as reações em A e B', considerando E = 200 GPa.
	
	
	 
	FA = 26,6kN e FB' = 6,71 kN
	
		6.
		      Supondo que o eixo da figura abaixo possui um diâmetro de 20 mm; está submetido a uma força de 150 000N e tem o comprimento de 15 cm, calcule a tensão normal atuante e a variação linear no comprimento (∆L).
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	ᴛ = 477,46 MPa e ∆L = 0,75 mm
	
	
		7.
		Determine os diagramas de esforço cortante e de momento fletor para a viga.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	
	
	
	
	
	
	
	
		1.
		Um elemento em estado plano de tensões está submetido às tensões indicadas na figura ao lado. Determine a tensão principal de tração 
	
	
	
	
	
	
	
	 
	64 MPa
	
		2.
		As fibras de uma peça de madeira formam um ângulo de 18o com a vertical. Para o estado de tensões mostrado, determine a tensão de cisalhamento no plano das fibras. 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	-0,62 MPa
	
	
	
		3.
		Um elemento em estado plano de tensões está submetido às tensões indicadas na figura ao lado. Determine a tensão principal de compressão
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	 
	-28 MPa
	
	
		4.
		 
Com o estado de tensão no ponto apresentado abaixo, determine o raio R do círculo de tensões de Mohr. 81,4 MPa
 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
		5.
		             Com o estado de tensão no ponto apresentado abaixo, determine as tensões principais e suas orientações. T1 = 116,4 N/mm² e T2 = - 46,4 N/mm²
	
	
		6.
		Um elemento em estado plano de tensões está submetido às tensões indicadas na figura ao lado. Determine a inclinação associada às tensões principais 
	
	
	
	
	 
	21,18 graus