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Determine o momento estático em relação ao eixo x da figura plana composta pelo quadrado (OABD) de lado 20 cm e o triângulo (BCD) de base (BD) 20 cm e altura 12 cm. 6880 cm3 9333 cm3 5200 cm3 4000 cm3 6000 cm3 Sobre o cálculo do centroide de figuras planas é correto afirmar que: Quando uma superfície possuir um eixo de simetria, o centroide da mesma deve estar situado nesse eixo, e o momento estático de primeira ordem em relação ao eixo de simetria é nulo; Quando uma superfície possui dois eixos de simetria, seu centroide não está situado interseção desses eixos; Para uma placa homogênea o centroide não coincide com o baricentro; Quando uma superfície é simétrica em relação a um centro O os momentos estáticos de primeira ordem em relação aos eixos X e Y, são diferentes de zero; Para um arame homogêneo situado no plano XY o centroide nunca não estará fora do arame. A fotoelasticidade é uma técnica experimental utilizada para a análise de tensões e deformações em peças com formas complexas. A passagem de luz polarizada através de um modelo de material fotoelástico sob tensão forma franjas luminosas escuras e claras. O espaçamento apresentado entre as franjas caracteriza a distribuição das tensões: espaçamento regular indica distribuição linear de tensões, redução do espaçamento indica concentração de tensões. Uma peça curva de seção transversal constante, com concordância circular e prolongamento, é apresentada na figura ao lado. O elemento está equilibrado por duas cargas momento M, e tem seu estado de tensões apresentado por fotoelasticidade. Interprete a imagem e, em relação ao estado de tensões nas seções PQ e RS, o módulo de tensão normal no ponto R é maior que o módulo da tensão normal no ponto S. P é maior que o módulo da tensão normal no ponto R. Q é menor que o módulo da tensão normal no ponto S. Q é maior que o módulo da tensão normal no ponto R. S é menor que o módulo da tensão normal no ponto P. Considere um triângulo retângulo ABC, com hipotenusa AB, base BC= 4cm e altura AC = 3cm. O momento de inércia deste triângulo (área) em relação ao eixo que passa pela base BC é dado por b.h3/12. Determine o momento de inércia deste triângulo em relação ao eixo que passa pelo vértice A e é paralelo à base. DICA: Teorema dos eixos paralelos: I = I´+ A.d^2 onde d^2 é d elevado ao quadrado 15 cm4 9 cm4 36 cm4 27 cm4 12 cm4 Um motor de 20 HP (1 HP = 746 W) em cujo eixo gira a uma rotação 1.800 rpm, aciona uma máquina. Qual o torque aplicado ao eixo. 51,4 N.m 82,8 N.m 79,2 N.m 27,3 N.m 8,28 N.m Sobre o fenômeno da torção de eixos maciços não circulares marque a alternativa incorreta: A tensão de cisalhamento máxima ocorre no interior da seção transversal; Para eixos de seção transversal quadrada a tensão máxima de cisalhamento ocorre em um ponto da borda a seção transversal mais próxima da linha central do eixo; A tensão de cisalhamento aumenta com o aumento do torque aplicado; O ângulo de torção aumenta com a redução do módulo de cisalhamento; A tensão de cisalhamento é distribuída de forma que as seções transversais fiquem abauladas ou entortadas; A viga engastada mostrada na figura possui uma reação em A que se opõe à rotação da viga. Determine essa reação. 1800 Nm no sentido anti-horário 180 Nm no sentido horário 180 Nm no sentido anti-horário 600 N para baixo 600 N para cima Um eixo não-vazado de seção transversal circular se encontra submetido a um momento de torção. Podemos afirmar que: a tensão de cisalhamento é máxima na periferia da seção circular; a tensão de cisalhamento é constante ao longo da seção circular. a tensão de cisalhamento é máxima no centro da seção circular; a tensão de cisalhamento independe do momento de torção; a tensão de cisalhamento é nula na periferia da seção circular; Uma viga de eixo reto tem seção transversal retangular, com altura h e largura b, e é constituída de material homogêneo. A viga está solicitada à flexão simples. Considerando um trecho dx da viga, o diagrama das tensões normais que atua nesse trecho é representado por: Nenhum dos anteriores Suponha um eixo cilíndrico homogêneo preso em uma extremidade. Um torque T é aplicado ao mesmo e, em consequência, as seções retas estão submetidas ao cisalhamento. Escolhendo-se aleatoriamente uma seção, determinam-se os valores de tensão de cisalhamento: 100 MPa; 50 MPa e 0. Com relação às posições dos pontos, na seção reta, sujeitos a estes valores é verdade que: Um destes pontos é o centro e os demais afastados deste. O de 50 MPa mais afastado que o de 100MPa Um destes pontos é o centro e os demais afastados deste. O de 100 MPa mais afastado que o de 50MPa Um desses pontos é o centro e os demais igualmente afastados do centro. Nada pode ser afirmado. Estes pontos estão necessariamente alinhados "Podemos entender o momento estático de uma área como o produto entre o valor do(a) _______ e o(a) _________ considerada(o) até o eixo de referência que escolhemos para determinar o momento estático." As palavras que melhor representam as lacunas que dão o sentido correto da frase são, respectivamente: momento de inércia; volume volume; área área ; distância do centróide da área perímetro da área ; área distância do centróide da área ; perímetro da área Assinale a opção que apresenta a unidade que pode ser utilizada para expressar o momento de inércia de uma superfície plana: cm3 cm2 cm4 kg.cm MPa Considere a seção reta de uma viga no plano xy. Sua área é A e o eixo y é um eixo de simetria para esta seção reta. A partir destas informações, marque a alternativa correta. O produto de inércia I xy desta seção pode ter um valor positivo O produto de inércia I xy desta seção sempre será um valor negativo O produto de inércia I xy desta seção sempre será um valor positivo O produto de inércia I xy desta seção sempre será zero O produto de inércia I xy desta seção pode ter um valor positivo Considere a figura plana composta pelo quadrado (OACD) de lado 18 cm e o triângulo (ABC) de base (AC) 18 cm e altura 18 cm. Sabendo que o centroide da figura (OABCD) está na posição de coordenadas (9, 14), determine o momento inércia Iy em relação ao eixo y que passa pelo centroide da figura plana (OABCD). 230364 cm4 23814 cm4 11664 cm4 4374 cm4 6840 cm4 Em uma estrutura de concreto armado formada por vigas, lajes e pilares, a força que é aplicada em uma viga, perpendicularmente ao plano de sua seção transversal, no centro de gravidade, com a mesma direção do eixo longitudinal da viga e que pode tracionar ou comprimir o elemento, é a força Torção Cortante cisalhante Normal Flexão Uma barra circular vazada de aço cilíndrica tem 1,5 m de comprimento e diâmetros interno e externo, respectivamente, iguais a 40 mm e 60 mm. Qual o maior torque que pode ser aplicado à barra circular se a tensão de cisalhamento não deve exceder 120 MPa? 4,08 KN.m 2,05 KN.m 5,12 KN.m 3,08 KN.m 6,50 KN.m Em umaestrutura de concreto armado formada por vigas, lajes e pilares, a força que é aplicada em uma viga, perpendicularmente ao plano de sua seção transversal, no centro de gravidade, com a mesma direção do eixo longitudinal da viga e que pode tracionar ou comprimir o elemento, é a força Torção Cortante Normal Momento Flexão Para o carregamento mostrado na figura, determine na viga AC a posição onde o gráfico do esforço cortante tem uma descontinuidade, sabendo que a reação em A é RA = 13,75 kN. 2 m 7,5 m 5 m 8 m 2,5 m Para o perfil da figura, determine a tensão máxima, sabendo que a viga está submetida a um momento de 201,6 kNm e as dimensões estão em cm. Dados: I = 9 . 10-5 m4 ; 143 Mpa 234 MPa 280 MPa 464 MPa 560 MPa Considere uma viga reta, homogênea e de seção transversal constrante, inicialmente na posição horizontal. A seção transversal em cada extremidade é vertical, ou seja, cada elemento longitudinal possui, inicialmente, o mesmo comprimento. A via é fletida única e exclusivamente pela aplicação de momentos fletores, e a ação pode ser considerada elástica. Para essa situação, com as hipóteses consideradas, analise as afirmações a seguir. I- Qualquer seção plana da viga, antes da flexão, permanece plana após essa flexão. II - Existem elementos longitudinais da viga que não sofrem deformação, ou seja, alteração em seu comprimento. III - Todos os elementos longitudinais da viga encontram-se submetidos a tensões de tração. Está correto o que se afirma em: I, II e III I e II II e III I e III I Determine o momento estático em relação ao eixo y da figura plana composta pelo quadrado (OABD) de lado 20 cm e o triângulo (BCD) de base (BD) 20 cm e altura 12 cm. 5200 cm3 6880 cm3 9333 cm3 6000 cm3 4000 cm3 "Podemos entender o momento estático de uma área como o produto entre o valor do(a) _______ e o(a) _________ considerada(o) até o eixo de referência que escolhemos para determinar o momento estático." As palavras que melhor representam as lacunas que dão o sentido correto da frase são, respectivamente: volume; área momento de inércia; volume distância do centróide da área ; perímetro da área perímetro da área ; área área ; distância do centróide da área Determinar o momento de inércia da superfície hachurada em relação ao eixo x que passa pelo centro de gravidade. (medidas em centímetros) 986 cm4 1180 cm4 1024 cm4 1524 cm4 1375 cm4 Considere a figura plana composta pelo quadrado (OACD) de lado 18 cm e o triângulo (ABC) de base (AC) 18 cm e altura 18 cm. Sabendo que o centroide da figura (OABCD) está na posição de coordenadas (9, 14), determine o momento inércia Ix em relação ao eixo x que passa pelo centroide da figura plana (OABCD). 4374 cm4 11664 cm4 230364 cm4 23814 cm4 6804 cm4 Sobre o fenômeno da torção em um tubo quadrado de paredes fina de comprimento L, área média Am , espessura t e módulo de cisalhamento G, pode-se afirmar que: O ângulo de torção diminui com a redução da área média do tubo; A tensão de cisalhamento média diminui com o aumento do torque aplicado; A tensão de cisalhamento média aumenta com o aumento da área média; A tensão de cisalhamento média diminui com o aumento da espessura de parede do tubo; O ângulo de torção aumenta com uma redução do comprimento L do tubo; Uma barra circular vazada de aço cilíndrica tem 1,5 m de comprimento e diâmetros interno e externo, respectivamente, iguais a 40 mm e 60 mm. Qual o maior torque que pode ser aplicado à barra circular se a tensão de cisalhamento não deve exceder 120 MPa? 4,08 KN.m 6,50 KN.m 2,05 KN.m 3,08 KN.m 5,12 KN.m Para o carregamento mostrado na figura, determine o valor das reações verticais nos apoios. RA = 8,75 kN e RC = 11,25 kN RA = 11,25 kN e RC = 8,75 kN RA = 26,25 kN e RC = 13,75 kN RA = 13,75 kN e RC = 26,25 kN RA = 11,25 kN e RC = 28,75 kN Para o carregamento mostrado na figura, determine o valor do momento fletor máximo na viga AC, sabendo que a reação em A é RA = 13,75 kN. 25 kNm 75 kNm 26,75 kNm 13,75 kNm 68,75 kNm Uma coluna com rótulas nas extremidades, de comprimento L, momento de inércia da seção transversal igual a I e módulo de elasticidade E, tem carga crítica vertical Pcr e apresenta comportamento, em relação à flambagem, segundo a teoria de Euler. Sobre tal coluna, é incorreto afirmar: A carga crítica Pcr é proporcional ao produto EI. Engastando uma das extremidades e deixando a outra livre (eliminando a rótula), a carga crítica passa a ser ¼ da inicial. Caso as extremidades sejam engastadas, a carga crítica Pcr quadruplica. Caso o comprimento L seja reduzido à metade, o valor da carga crítica Pcr duplica. Se a seção transversal da coluna for circular e seu raio for duplicado, a carga Pcr resulta 16 vezes maior. Para o perfil da figura, determine a tensão de cisalhamento máxima, sabendo que a viga está submetida a um esforço cortante de 145,05 kN e as dimensões estão em cm. Dados: I = 9 . 10-5 m4 ; 30 MPa 35 MPa 45 MPa 25 MPa 40 Mpa 2. "Podemos entender o momento estático de uma área como o produto entre o valor do(a) _______ e o(a) _________ considerada(o) até o eixo de referência que escolhemos para determinar o momento estático." As palavras que melhor representam as lacunas que dão o sentido correto da frase são, respectivamente: perímetro da área ; área volume; área distância do centróide da área ; perímetro da área área ; distância do centróide da área momento de inércia; volume 3. Assinale a opção que apresenta a unidade que pode ser utilizada para expressar o momento de inércia de uma superfície plana: cm2 MPa cm3 kg.cm cm4 4. No exemplo de uma patinadora, ao abrir ou encolher os braços em um movimento de giro, observamos que: Quanto mais distante a área estiver do eixo de rotação, menor resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao encolher os braços, durante o movimento de giro, diminui a velocidade de rotação. Quanto menos distante a área estiver do eixo de rotação, maior resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao abrir os braços, durante o movimento de giro, diminui a velocidade de rotação. Quanto mais distante a área estiver do eixo de rotação, maior resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao encolher os braços, durante o movimento de giro, diminui a velocidade de rotação. Quanto mais distante a área estiver do eixo de rotação, maior resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao encolher os braços, durante o movimento de giro, aumenta a velocidade de rotação. Quanto menos distante a área estiver do eixo de rotação, maior resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao abrir os braços, duranteo movimento de giro, aumenta a velocidade de rotação. 5. Sobre o cálculo do centroide de figuras planas é correto afirmar que: Para um arame homogêneo situado no plano XY o centroide nunca não estará fora do arame. Quando uma superfície possuir um eixo de simetria, o centroide da mesma deve estar situado nesse eixo, e o momento estático de primeira ordem em relação ao eixo de simetria é nulo; Quando uma superfície é simétrica em relação a um centro O os momentos estáticos de primeira ordem em relação aos eixos X e Y, são diferentes de zero; Quando uma superfície possui dois eixos de simetria, seu centroide não está situado interseção desses eixos; Para uma placa homogênea o centroide não coincide com o baricentro; 6. Determine o momento estático em relação ao eixo x da figura plana composta pelo quadrado (OABD) de lado 20 cm e o triângulo (BCD) de base (BD) 20 cm e altura 12 cm. 4000 cm3 6000 cm3 5200 cm3 9333 cm3 6880 cm3 1. Determine o momento estático em relação ao eixo y da figura plana composta pelo quadrado (OABD) de lado 20 cm e o triângulo (BCD) de base (BD) 20 cm e altura 12 cm. 4000 cm3 6000 cm3 6880 cm3 9333 cm3 5200 cm3 2. "Podemos entender o momento estático de uma área como o produto entre o valor do(a) _______ e o(a) _________ considerada(o) até o eixo de referência que escolhemos para determinar o momento estático." As palavras que melhor representam as lacunas que dão o sentido correto da frase são, respectivamente: perímetro da área ; área volume; área distância do centróide da área ; perímetro da área área ; distância do centróide da área momento de inércia; volume 4. No exemplo de uma patinadora, ao abrir ou encolher os braços em um movimento de giro, observamos que: Quanto mais distante a área estiver do eixo de rotação, menor resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao encolher os braços, durante o movimento de giro, diminui a velocidade de rotação. Quanto menos distante a área estiver do eixo de rotação, maior resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao abrir os braços, durante o movimento de giro, diminui a velocidade de rotação. Quanto mais distante a área estiver do eixo de rotação, maior resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao encolher os braços, durante o movimento de giro, diminui a velocidade de rotação. Quanto mais distante a área estiver do eixo de rotação, maior resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao encolher os braços, durante o movimento de giro, aumenta a velocidade de rotação. Quanto menos distante a área estiver do eixo de rotação, maior resistência ela oferece ao giro. Por essa razão, a patinadora, ao abrir os braços, durante o movimento de giro, aumenta a velocidade de rotação. 5. Sobre o cálculo do centroide de figuras planas é correto afirmar que: Para um arame homogêneo situado no plano XY o centroide nunca não estará fora do arame. Quando uma superfície possuir um eixo de simetria, o centroide da mesma deve estar situado nesse eixo, e o momento estático de primeira ordem em relação ao eixo de simetria é nulo; Quando uma superfície é simétrica em relação a um centro O os momentos estáticos de primeira ordem em relação aos eixos X e Y, são diferentes de zero; Quando uma superfície possui dois eixos de simetria, seu centroide não está situado interseção desses eixos; Para uma placa homogênea o centroide não coincide com o baricentro; Um motor de 20 HP (1 HP = 746 W) em cujo eixo gira a uma rotação 1.800 rpm, aciona uma máquina. Qual o torque aplicado ao eixo. 82,8 N.m 27,3 N.m 8,28 N.m 51,4 N.m 79,2 N.m 2. Considere um eixo maciço e homogêneo com seção circular de raio 30 cm. Sabe-se que este eixo se encontra em equilíbrio sob a ação de um par de torques T. Devido a ação de T, as seções internas deste eixo estão na condição de cisalhamento. Se, na periferia da seção, a tensão de cisalhamento é de 150 MPa, determine a tensão de cisalhamento, nesta mesma seção circular, a uma distância de 20 cm do centro. Nula 100 MPa 150 MPa 50 MPa Não existem dados suficientes para a determinação 3. Uma barra circular vazada de aço cilíndrica tem 1,5 m de comprimento e diâmetros interno e externo, respectivamente, iguais a 40 mm e 60 mm. Qual o maior torque que pode ser aplicado à barra circular se a tensão de cisalhamento não deve exceder 120 MPa? 4,08 KN.m 2,05 KN.m 5,12 KN.m 6,50 KN.m 3,08 KN.m 4. Um eixo tubular vazado possui diâmetro interno de 3,0cm e diâmetro externo de 42mm. Ele é usado para transmitir uma potência, por meio de rotação, de 90000W as peças que estão ligadas as suas extremidades. Calcular a frequência de rotação desse eixo, em Hertz, de modo que a tensão de cisalhamento não exceda 50MPa. 42 Hz 31 Hz 35,5 Hz 26,6 Hz 30,2 Hz 5. Sobre o fenômeno da torção de eixos circulares não maciços marque a alternativa incorreta: A tensão de cisalhamento máxima ocorre na periferia da haste e tem uma variação linear; A tensão de cisalhamento depende do momento de torção; A tensão de cisalhamento diminui com o aumento do diâmetro interno do tubo; O ângulo de torção diminui com uma redução do momento de torção; O ângulo de torção aumenta com a redução do módulo de cisalhamento; 6. A linha neutra da seção de uma peça estrutural é definida como o lugar geométrico dos pontos onde: o esforço cortante sofre uma descontinuidade; as deformações longitudinais são máximas. as tensões tangenciais são sempre nulas; o momento estático é mínimo; a tensão normal é nula; 7. Sobre o fenômeno da torção em um tubo quadrado de paredes fina de comprimento L, área média Am , espessura t e módulo de cisalhamento G, pode-se afirmar que: O ângulo de torção diminui com a redução da área média do tubo; O ângulo de torção aumenta com uma redução do comprimento L do tubo; A tensão de cisalhamento média diminui com o aumento da espessura de parede do tubo; A tensão de cisalhamento média diminui com o aumento do torque aplicado; A tensão de cisalhamento média aumenta com o aumento da área média; 8. Sobre o fenômeno da torção de eixos maciços não circulares marque a alternativa incorreta: A tensão de cisalhamento máxima ocorre no interior da seção transversal; A tensão de cisalhamento é distribuída de forma que as seções transversais fiquem abauladas ou entortadas; O ângulo de torção aumenta com a redução do módulo de cisalhamento; Para eixos de seção transversal quadrada a tensão máxima de cisalhamento ocorre em um ponto da borda a seção transversal mais próxima da linha central do eixo; A tensãode cisalhamento aumenta com o aumento do torque aplicado;
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