Exercicio R1

Prévia do material em texto

1ª LISTA DE EXERCÍCIOS RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS – PROFª MERCIA 
 
VINCULOS, ESTRUTURAS, CARGAS E REAÇÕES DE APOIO 
1) 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. 
a) Estáticas 
b) Isoestáticas 
c) Hipoestáticas 
d) Hiperestáticas 
e) Superestruturas 
2) Um sistema apresenta uma barra em que dois corpos aplicam a mesma força 
vertical. Em resposta, duas reações de apoio são apresentadas, mantendo o 
sistema em equilíbrio. Qual alternativa representa a classificação correta da 
estrutura? 
a) Hipoestática 
b) Normal 
c) Hiperestática 
d) Isostática 
e) Deformação 
3) Qual tipo de estrutura apresenta a característica de o número de reações de apoio 
não ser suficiente para manter a estrutura em equilíbrio? 
a) Isoestática 
b) Hiperestática 
c) Equivalente 
d) Hipoestática 
e) Proporcional 
4) Um material pode sofrer um esforço que se desenvolve quando as cargas externas 
tendem a torcer um segmento do corpo com relação a outro. Este movimento pode 
levar a fratura de um material. A qual classificação de aplicação de carga representa 
tal condição? 
a) Isostática 
b) Hiperestática 
c) Força Normal 
d) Força de cisalhamento 
e) Torque 
 
5) Calcule as reações nos apoios da viga abaixo. 
 
Resp.: VA= 4000N; VB=6000N. 
6) Considere a estrutura abaixo e determine as reações nos apoios A e B. 
 
Resp.: RAx = 3t; RBy = 2t e RAy = 2t 
7) A figura abaixo mostra uma viga bia apoiada. No lado esquerdo possui um apoio 
fixo, no lado direito um apoio móvel. Sobre a viga possui um carregamento 
distribuído de carga não uniforme. Determinar as reações nos dois apoios. 
 
 
Resp.: By = 22,5kN e Ay = 22,5kN 
8) A figura abaixo mostra uma viga bi-apoiada. Do lado direito o apoio é fixo e do lado 
esquerdo o apoio é móvel. Vamos calcular as reações nos apoios "A" e "B" 
 
 
Resp.: Rbx = 20kN, Rby = 27,75kN e Ray = 1,25kN. 
9) Sobre uma viga com dois apoios há um carregamento distribuído e uma carga 
concentrada no ponto C. Quanto vale as reações dos apoios? 
 
 
Resp.: Ray = 66,75kN e Rby = 59,25kN. 
 
TENSÃO 
 
CARGA INTERNA RESULTANTE (ESFORÇOS SOLICITANTES) 
10)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? 
a) Tensão de Cisalhamento 
b) Torque 
c) Momento Fletor 
d) Momento Tensão 
e) Força Normal 
11)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. 
a) Normal 
b) Momento Fletor 
c) Torque 
d) Cisalhamento 
e) Momento Torção 
 
12)Calcular as reações nos apoios da viga e os esforços internos solicitantes no ponto 
"C". 
 
Resp.: , , 
13)Determine as reações nos apoios e os esforços internos no ponte "C" da viga. 
 
Resp.: , , 
14)A viga suporta a carga distribuída mostrada. Determine as cargas internas 
resultantes nas seções transversais que passam pelos pontos D e E. Considere que 
as reações nos apoios A e B sejam verticais. 
 
Resp.: NE = 0 KN VE = 2,03 kN, ME = - 0,911 kN.m 
 ND = 0 kN , VD = 4,18 kN , MD = 14,823 kN.m 
15)Determine as cargas internas resultantes que agem na seção transversal que passa 
pelo ponto B. 
 
Resp.: NB = 0 kN , VB = 1.440 kN, MB = - 1.920 kN.m 
 
16)A viga suporta a carga distribuída mostrada. Determine as cargas internas 
resultantes que agem na seção transversal que passa pelo ponto C. Considere que 
as reações nos apoios A e B sejam verticais. 
 
Resp.: NC = 0 kN , VC = 1,75 kN , MC = 8,5 kN.m 
 
TENSÃO NORMAL E TENSÃO DE CISALHAMENTO 
 
17)Com relação a tensão normal é marque a alternativa correta: 
a) Independe da área de atuação da força 
b) Depende exclusivamente da área de atuação da força 
c) Depende do esforço cortante e da área de atuação 
d) Depende do esforço normal e da área de atuação 
e) Depende apenas do esforço normal. 
 
 
 
18)INDIQUE A OPÇÃO CORRESPONDENTE AO CONCEITO DE TENSÃO NORMAL: 
a) RESULTADO DA AÇÃO SOMENTE DAS CARGAS INTERNAS SOBRE UMA 
UNIDADE DE ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO 
SENTIDO PERPENDICULAR. 
b) RESULTADO DA AÇÃO SOMENTE DAS CARGAS EXTERNAS SOBRE UMA 
UNIDADE DE ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO 
SENTIDO TANGENCIAL. 
c) RESULTADO DA AÇÃO DE CARGAS EXTERNAS SOBRE UMA UNIDADE DE 
ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO SENTIDO 
PERPENDICULAR. 
d) RESULTADO DA AÇÃO DE CARGAS EXTERNAS E INTERNAS SOBRE UMA 
UNIDADE DE ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO 
SENTIDO TANGENCIAL. 
e) RESULTADO DA AÇÃO DE CARGAS EXTERNAS E INTERNAS SOBRE UMA 
UNIDADE DE ÁREA DA SEÇÃO ANALISADA NA PEÇA, QUE ATUA NO 
SENTIDO PERPENDICULAR. 
 
19)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: 
Resp: 125 psi 
20)Um fio de cobre, com diâmetro de 3 mm, está submetido a uma carga axial de tração 
de 400 N, qual a tensão de tração a que estará sujeito. 
Resp: 56,6 MPa 
21)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? 
Resp: 0,6667 GPa 
22)Uma barra de seção circular com 50 mm de diâmetro, é tracionada por uma carga 
normal de 36 kN. Determine a tensão normal atuante na barra. 
 
Resp.:  = 18,34 MPa 
23)Uma barra prismática de seção transversal circular (d = 25 mm) e de comprimento L 
= 800 mm fica solicitada por uma força axial de tração F = 30.000 N. Calcule a 
tensão normal. 
Resp: 61,1 N / mm² 
24)Duas barras circulares maciças são soldadas no ponto B, como mostra a figura. 
Determine a tensão normal no ponto médio de cada barra. 
 
Resp.: AB = 95,5 MPa, BC = 113,2 MPa 
25)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. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resp.: 1,82 MPa 
 
26)A luminária de 250 N é sustentada por três hastes de aço interligadas por um anel 
em A. Determine qual das hastes está submetida à maior tensão normal média e 
calcule seu valor. Considere θ = 30°. O diâmetro de cada haste é dado na figura. 
 
Resp.: AD = 5,074 MPa, AC= 6,473 MPa, AB = 3,93 MPa 
 
27)A luminária de 50 lbf é suportada por duas hastes de aço acopladas por um anel em 
A. Determinar qual das hastes está sujeita à maior tensão normal média e calcular 
seu valor. Suponha que  = 60º. O diâmetro de cada haste é dado na figura: 
 
 
Resp.: 
 
 
28)O mancal de encosto está submetido as cargas mostradas. Determinar a tensão 
normal média desenvolvida nas seções transversais que passam pelos pontos B, C 
e D. Fazer o desenho esquemático dos resultados para um elemento de volume 
infinitesimal localizado em cada seção. 
 
Resp.: B = 151 kPa, C = 32,5 kPa, D = 25,5 kPa 
 
29)Com relação a tensão cisalhante média marque a alternativa correta: 
a) Depende apenas do esforço normal. 
b) Depende do esforço cortante e da área de atuação 
c) Depende do esforço normal e da área de atuação 
d) Depende exclusivamente da área de atuação da força 
e) Independe da área de atuação da força 
30)A roda de apoio emum andaime é mantida em posição na perna por meio de um 
pino de 4 mm de diâmetro. Supondo que a roda esteja submetida a uma força 
normal de 3 kN, determinar a tensão de cisalhamento média desenvolvida sobre o 
pino. Desprezar o atrito entre a perna interna do andaime e o tubo usado na roda. 
 
Resp.: media = 119 kPa 
31)As peças de madeira A e B são ligadas por cobrejuntas de madeira, que são coladas 
nas superfícies de contato com as peças. Deixa-se uma folga de 8 mm entre as 
extremidades das peças A e B. Determinar o valor do comprimento L, para que a 
tensão média de cisalhamento na superfície colada seja de 800 KPa. 
 
Resp.: L=0,158m 
32)Um rebite é usado para unir duas chapas de aço, conforme a figura ao lado. O 
diâmetro do rebite é de 6 mm e o esforço cortante é de 10kN. Qual a tensão de 
cisalhamento no rebite? 
 
Resp.: 354 MPa 
 
33)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 
todos o bloco, determinar as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da 
seção a-a. 
 
Resp.: a-a = 90,0 kPa, a-a = 52,0 kPa 
 
34)A junta está submetida à força de 6 kip do elemento axial. Determinar a tensão 
normal média que atua nas seções AB e BC. Supor que o elemento é plano e tem 
1,5 polegada de espessura. 
 
 
35)A prancha de madeira está sujeita a uma força de tração de 425 N. Determine a 
tensão de cisalhamento média e a tensão normal média desenvolvida nas fibras da 
madeira orientadas ao longo da seção a-a a 15° em relação ao eixo da prancha. 
 
Resp.:  = 0,0152 MPa,  = 0,0567 MPa 
 
TENSÃO ADMISSIVEL 
 
36)A força axial na coluna que suporta a viga de madeira mostrada na figura é P = 75 
kN. Determine o menor comprimento L admissível para a chapa de contato para que 
a tensão de contato na madeira não exceda 3,0 Mpa. 
 
Resp.: L=0,1786m 
 
37)O parafuso de olhal é usado para sustentar a carga de 25 kN. Determine seu 
diâmetro d com aproximação de múltiplos de 5 mm e a espessura exigida h com 
aproximação de múltiplos de 5 mm do suporte de modo que a arruela não penetre 
ou cisalhe o suporte. A tensão normal admissível para o parafuso é ζadm = 150 MPa 
e a tensão de cisalhamento admissível para o material do suporte é adm = 35 MPa. 
 
Resp.: d= 14,57 mm, h = 9,09 mm