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APOL 01,02,03,04 e 05 – PRINCIPIOS DE MECÂNICA E RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS Questão 1/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais • Na mecânica estática, corpos rígidos recebem um tratamento diferente de partículas, já que suas dimensões e geometrias são incluídas nos problemas. Para garantir o equilíbrio de um corpo rígido, quais são as condições necessárias e suficientes? Nota: 20.0 A A soma das forças que agem sobre o corpo deve ser zero. A soma dos momentos de todas as forças no sistema em relação a um ponto, somada a todos os momentos de binário deve ser zero; Você acertou! SOLUÇÃO A resposta desta questão é dada por definição, vide (aula 2, tema 1) B A soma dos momentos de todas as forças no sistema em relação a um ponto deve ser zero; C A soma dos momentos de todas as forças no sistema em relação a um ponto, somada a todos os momentos de binário deve ser zero; D A soma dos momentos de todas as forças no sistema em relação a um ponto, somada a todos os momentos de binário deve ser zero. Não é necessário que a soma de forças seja zero, desde que as forças não gerem momento; Questão 2/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais • Para retirar pregos cravados na madeira, é comum que se utilize um martelo como uma alavanca que provoca momento, conforme a figura a seguir: Sabendo que F = 1000 N , determine o momento dessa força em relação ao ponto . ΣM=0ΣM=0 Nota: 20.0 A - 450 Nm B 450 Nm C - 452,2 Nm Você acertou! aula 1, tema 4 e 5 D 452,2 Nm Questão 3/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Engenheiros lançam mão de modelos para obter soluções apropriadas para os problemas. Em estática, é necessário conhecer os tipos de apoio mais comumente utilizados, bem como as restrições por eles impostas. Quais são as restrições de movimento impostas, respectivamente, por apoios do tipo fixo, rolete e pino? Nota: 20.0 A Translação na direção vertical; translação nas direções vertical e horizontal; translação nas direções vertical e horizontal e rotação; B Translação nas direções vertical e horizontal e rotação; translação na direção horizontal; translação na direção vertical; C Rotação; translação na direção vertical; translação nas direções vertical e horizontal; D Translação nas direções vertical e horizontal e rotação; translação na direção vertical; translação nas direções vertical e horizontal; Você acertou! SOLUÇÃO A resposta deste problema é dada por definição (ver Hibbeler - Estática, página 147), aula 2 tema 2. Questão 4/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais O comprimento sem deformação da mola AB é de 2m. Com o bloco mantido na posição de equilíbrio mostrada, determine a massa dele em D. (Hibbeler, Estática, 10ª ed, 2005) F=kδF=kδ δ=Lf−Liδ=Lf−Li Nota: 20.0 A M=14,6 kg B M=11,3 kg C M=12,8 kg Você acertou! aula 1, tema 3 D M=15,8 kg Questão 5/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Determine a intensidade e o sentido da força de equilíbrio FABFAB exercida ao longo do elo ABAB pelo dispositivo de tração mostrado. A massa suspensa é de 10 kg. Despreze as dimensões da polia em AA. ΣFx=0ΣFx=0 ΣFy=0ΣFy=0 Nota: 20.0 A FAB=109,26NFAB=109,26N e θ=19,3°θ=19,3° B FAB=87,12NFAB=87,12N e θ=22,12°θ=22,12° C FAB=98,10NFAB=98,10N e θ=15°θ=15° Você acertou! aula 1, tema 3 D FAB=91,80NFAB=91,80N e θ=10° APOL – 2 Questão 1/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Para desenvolver projetos mecânicos, os engenheiros precisam determinar com precisão aceitável uma série de parâmetros e representá-los em um diagrama de corpo livre. Entre os itens listados abaixo, qual NÃO é necessário considerar para a elaboração de um DCL? Nota: 20.0 A forças internas desenvolvidas no corpo; Você acertou! Resposta dada por definição. Ver Hibbeler – Estática, página 151. B forças externas atuantes sobre o corpo; C momentos de binário gerados pelos apoios; D reações ocorrendo em pontos de contato com outros corpos; Questão 2/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Determine a localização do centro de gravidade do triciclo. As localizações dos centros de gravidade e os pesos de cada componente aparecem tabelados na figura. Se o triciclo é simétrico em relação ao plano x-y, determine as reações normais que cada uma de suas rodas exerce no solo. (Estática, 10ª ed, Hibbeler) Nota: 20.0 A Você acertou! Aula 3, tema 1 B C D Questão 3/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Trabalhadores que precisam acessar alturas elevadas utilizam plataformas, conforme a da figura a seguir: A plataforma possui um peso de 1,25 kN e centro de gravidade em G. Sabendo que ela deve suportar uma carga máxima de 2 kN colocada no ponto G, determine o menor contrapeso W que deve ser colocado em B de modo a evitar que a plataforma tombe. Dica: quando a plataforma está na iminência de tombar, perde-se o contato entre roda em C e o solo. Analise as alternativasabaixo e assinale a correta. Nota: 20.0 A B Você acertou! C D Questão 4/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Determine o momento de inércia da área de seção transversal da viga em relação ao eixo x′x′ que passa pelo centroide C da seção reta. Despreze as dimensões dos cantos de soldas em A e B para esses cálculos; considere que ¯y=104,3mmy¯=104,3mm. (Estática, 10ª ed, Hibbeler) Nota: 20.0 A B C Você acertou! Aula 3, tema 2 D Questão 5/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Um sistema composto por viga, polia e cabo é utilizado para sustentar uma carga de 80 kg, conforme a figura abaixo. Determine a tração na corda e as componentes horizontal e vertical da reação no apoio da viga: Nota: 20.0 A B C Você acertou! D APOL – 3 Questão 1/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Na engenharia de projetos, o cálculo do centroide é fundamental. Determine a localização ¯yy¯ do centroide da área da seção reta da viga. Despreze as dimensões das soldas quinas em A e B. (Estática, 10ª ed., Hibbeler) Nota: 20.0 A B Você acertou! Aula 3, tema 1 C D Questão 2/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Determine a força máxima desenvolvida na treliça. Indique em qual membro esta força é desenvolvida e indique se o membro está sob tração ou compressão. Faça P = 4 kN. Nota: 20.0 A FAB=4,0 kN (C) B FBC=17,0 kN (C Você acertou! Aula 3, tema 4 C FBD=20,50 kN (T) D FEB=9,192 kN (T) Questão 3/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Determine a força máxima desenvolvida na treliça. Indique em qual membro esta força é desenvolvida, e se ela é de tração ou compressão. Considere cada nó como um pino. Faça P = 4 kN.Nota: 20.0 A FAE=8,944 kN (C) B FBE=24 kN (C) C FEC=8,944 kN (T) D FED=17,89 kN (C) Você acertou! Questão 4/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Determine a força normal interna, o esforço cortante e o momento no ponto C da viga. Nota: 20.0 A NC=0 kN;VC=16,25 kN; MF=52,5 kN.m; Você acertou! B NC=4 kN;VC=11,25 kN; MF=52,5 kN.m; C NC=0 kN;VC=32,50 kN; MF=51,7 kN.m; D NC=40 kN;VC=11,55 kN; MF=45,2 kN.m; Questão 5/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Determine os diagramas de esforço cortante e de momento fletor para a viga. Qual o momento fletor máximo (em módulo) desenvolvido na viga? Faça P=4 kN, a=1,5 m e L=3,6 m. Nota: 20.0 A M=3 kN.m B M=4 kN.m C M=5 kN.m D M=6 kN.m Você acertou! APOL 4 Questão 1/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Os dois cabos de aço AB e AC são usados para suportar a carga. Se ambos tiverem uma tensão de tração admissível , determine o diâmetro exigido para cada cabo se a carga aplicada for P=5 kN. Nota: 20.0 A dAB=4,77 mm; dAC=5,31 mm; B dAB=5,26 mm; dAC=5,48 mm; Você acertou! C dAB=5,45 mm; dAC=5,61 mm; D dAB=5,89 mm; dAC=5,72 mm; Questão 2/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Nota: 20.0 A B Você acertou! Aula 5, tema 1 C D Questão 3/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Determine os diagramas de esforço cortante e de momento fletor para a viga. Qual o momento fletor máximo (em módulo) desenvolvido na viga? Nota: 20.0 A M=99 kN.m B M=106 kN.m C M=114 kN.m Você acertou! D M=125 kN.m Questão 4/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Os diâmetros das hastes AB e BC são 4 mm e 6 mm, respectivamente. Se for aplicada uma carga de 8 kN ao anel em B, determine a tensão normal média em cada haste se . Nota: 20.0 A "a" é a alternativa correta Você acertou! B "b" é a alternativa correta C "c" é a alternativa correta D "d" é a alternativa correta E "e" é a alternativa correta Questão 5/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais O tampão é utilizado para vedar a extremidade do tubo cilíndrico que está sujeito a uma pressão interna p=650 Pa. Determine a tensão de cisalhamento média que a cola exerce sobre os lados do tubo necessária para manter o tampão no lugar. Analise as alternativas abaixo e marquea correta. Nota: 20.0 A "a" é a alternativa correta B "b" é a alternativa correta C "c" é a alternativa correta D "d" é a alternativa correta E "e" é a alternativa correta Você acertou! APOL – 5 Questão 1/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Nota: 20.0 A P = 15,8 kN B P = 11,3 kN Você acertou! Aula 4, tema 3 C P = 176,7 kN D P = 238,8 kN Questão 2/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais O tubo é submetido a um torque de 750 N.m. Determine a parcela desse torque à qual a seção sombreada cinze resiste. O tubo é vazado, com raio externo de 100 mm e raio interno de 25 mm. Nota: 20.0 A T’=0,515 kN.m; Você acertou! B T’=0,437 kN.m; C T’=0,625 kN.m; D T’=0,718 kN.m; Questão 3/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais O eixo maciço está preso ao suporte em C e sujeito aos carregamentos de torção mostrados. Determine a tensão de cisalhamento nos pontos A e B. Analise as alternativas abaixo e marque a correta: Nota: 20.0 A "a" é a alternativa correta. Você acertou! B "b" é a alternativa correta. C "c" é a alternativa correta. D "d" é a alternativa correta. Questão 4/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Em 1676, Robert Hooke descobriu fenômenos relacionando tensões e deformações ao estudar molas. Sobre a chamada Lei de Hooke e o módulo de elasticidade, é correto afirmar: Nota: 20.0 A Uma borracha vulcanizada pode apresentar um módulo de elasticidade superior ao de um aço rígido, pois, como o próprio nome já diz, ela é mais elástica do que o aço; B Visto que a Lei de Hooke foi descoberta através do estudo de molas, ela não pode ser empregada para estudar propriedades de outros materiais; C A vantagem de utilizar o módulo de elasticidade E no estudo da resistência dos materiais é que ele pode ser utilizado , mesmo quando eles não apresentarem um comportamento linear elástico; D Para estabelecer as relações entre tensão e deformação de um material, deve-se usar o módulo de elasticidade quando o material tiver comportamento elástico e o módulo de Young quando o material apresentar comportamento plástico; E Dentro da região elástica do diagrama tensão-deformação, um aumento da tensão provoca um aumento proporcional da deformação. Esta relação linear é caracterizada pelo módulo de elasticidade do material; Você acertou! SOLUÇÃO: Problema conceitual, dado por definição. Ver Hibbeler – Resistência dos Materiais, página 70. Questão 5/5 - Princípios de Mecânica e Resistência dos Materiais Para estudar o comportamento de materiais sujeitos à fadiga, engenheiros fazem ensaios gerando dados que relacionam a tensão S com o número de ciclos N até a falha. Esses dados são computados em diagramas chamados de tensão-ciclo, ou diagrama S-N. A figura abaixo traz um diagrama S-N para o aço e o alumínio. Observando este diagrama, é correto afirmar: Nota: 20.0 A Em algum momento, tanto o aço quanto o alumínio chegarão à ruptura, se a tensão aplicada ao material for de 131 MPa; B Se a tensão aplicada ao material for de 150 MPa, é possível utilizar apenas o aço de forma segura, para 10.106 ciclos; C Se a tensão aplicada ao material for de 150 MPa, uma estrutura de aço deverá ser utilizada para garantir que não haverá ruptura, independentemente do número de ciclos; Você acertou! SOLUÇÃO: Se a tensão aplicada ao material for de 150 MPa, a estrutura de alumínio chegará à ruptura em aproximadamente 90.106 ciclos. A estrutura de aço pode suportar esta carga independentemente do número de ciclos (vida infinita). D Se a tensão aplicada ao material for de 200 MPa, é preferível utilizar um material de aço, independentemente do número de ciclos ao qual a estrutura está sendo projetada;
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