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2o. Teste Resistência dos Materiais - 22/09/2016 Engenharia de Minas 1a. Questão: O cabo de aço AB e a escora BC do sistema estrutural ABC (vide figura) suportam uma carga vertical de 15 KN. Considerando um coeficiente de segurança para o sistema estrutural, = 2.4, pede-se: Dados Cabo AB (Aço) e = 250 MPa (Tr./C.) Escora BC e = 120 MPa (Tr./C.) a) Dimensionar o cabo e a escora considerando ambos com seções circulares b) A deformação específica do cabo se este sofrer um alongamento de 1.3 mm c) A deformação específica da escora se esta sofrer um encurtamento de 0.62 mm 2ª. Questão: Os dados das barras A, B e C da figura estão nas tabelas abaixo. Se a temperatura da barra C de aço diminuir de 60 o C e a carga P = 120 kN, indicada na figura for aplicada, determinar: a) o angulo de inclinação final da barra rígida com a horizontal b) o coeficiente de segurança da estrutura Dados Barra C (Aço) =12 x10 -6 / o C e = 240 MPa (Tr./C.) Barra A (Alumínio) Barra C (Latão) e = 255 MPa (Tr./C.) e = 70 MPa (Tr./C.) 2o. Teste Resistência dos Materiais - 28/04/2016 Engenharia de Minas 1a. Questão: A barra rígida CBAD é sustentada por um apoio articulado fixo em A, por um cabo de aço em B, e por um bloco curto de alumínio em D conforme figura. Se a barra rígida for submetida à carga vertical mostrada, determinar: a) O coeficiente de segurança do conjunto. b) A rotação da barra rígida em torno do apoio A Dados Cabo de aço BC e = 250 MPa (Tr./C.) Aaço = 22,5 mm 2 Eaço=200 GPa Bloco de Alumínio e = 255 MPa (Tr./C.) Aal. = 40 mm 2 Eal. = 70 GPa 2ª. Questão: A barra rígida ACE encontra-se na horizontal quando o conjunto de barras da figura estiver descarregado. O conjunto consiste de duas barras AB e CD de alumínio e uma barra de aço EF. Considerando o peso da barra rígida ACE e um acréscimo de temperatura da barra EF de aço de 60 o C, determinar: c) o peso máximo admissível (uniformemente distribuído, da barra rígida ACE d) o angulo de inclinação da barra rígida ACE com a horizontal quando o seu peso for 1,0 KN/m e) a representação esquemática do deslocamento compatível da barra ACE para 1,0 KN/m Dados coef. Segurança) Barra EF (Aço) e = 250 MPa (Tr./C. Aaço = 80 mm 2 Barras AB e CD (Alumínio) e = 255 MPa (Tr./C.) Aal. = 140 mm 2 =12 x10 -6 / o C Eaço=200 GPa Eal. = 70 GPa 2o. Teste Fundamento de Mecânica dos Sólidos Engenharia de Controle & Automação- 07/04/2016 1a. Questão: O poste rígido é sustentado por um apoio articulado fixo e por um arame de ancoragem de aço A-36. Se o diâmetro do cabo for 12 mm e a carga P = 15 KN determinar: 1. O alongamento do cabo. 2. Coeficiente de segurança da estrutura . 2a. Questão: A barra rígida AB, inicialmente na horizontal, é sustentada por três barras de alumínio AG, CD e EF de diâmetro 30 mm, modulo de elasticidade E = 70 GPa e coeficiente de dilatação 24x10-6/oC. Se a temperatura inicial do conjunto é de 20 oC, determinar: a) A folga “s” necessária para a barra AB fechar o contato em B, para acionar algum tipo de equipamento, quando a temperatura da barra EF for de 120 oC. b) A inclinação da barra rígida AB quando a temperatura da barra EF for de T = 120 oC. c) A representação esquemática da posição final da barra AB pós-deslocamento (no item b) d) O coeficiente de segurança do conjunto (e = 255Mpa – Tensão Escoamento na Tr./Compr.) 2o. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas- 18/09/2014 Dados do Aço EC = 200GPa; e = 250 MPa (Tr./C.) B G s s A 300 mm 2o. Teste Resistência dos Materiais - 22/10/2015 Engenharia de Minas 1a. Questão: A barra rígida BC é suportada pelo apoio articulado fixo e por um arame AB de aço A-36 como mostra a figura. Considerando que o arame tem um diâmetro de 5.0 mm e que uma carga distribuída = 3.6 KN/m atua na barra rígida BC, determinar: a) o alongamento do arame. ( l = ?) b) o deslocamento vertical do ponto B da barra BC Dados: E =200 GPa; = 3.6 KN/m 2ª. Questão: A barra rígida ACE encontra-se na horizontal quando o conjunto de barras da figura estiver descarregado. O conjunto consiste de duas barras AB e CD de alumínio e uma barra de aço EF. As barras de alumínio tem a área da seção transversal Aal. = 140 mm 2 e a área da seção transversal da barra de aço é Aaço = 80 mm 2. Se a temperatura da barra EF de aço sofrer um acréscimo de 60oC e carga indicada na figura for aplicada, determinar: a) o angulo de inclinação final da barra rígida com a horizontal b) o coeficiente de segurança da estrutura Dados Barra EF (Aço) e = 250 MPa (Tr./C. Aaço = 80 mm 2 Barras AB e CD (Alumínio) e = 255 MPa (Tr./C.) Aal. = 140 mm 2 =12 x10 -6 / o C Eaço=200 GPa x C Eal. = 70 GPa 2o. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas- 23/04/2015 1ª. Questão: A viga rígida AB está apoiada em dois postes curtos mostrados na figura. O poste AC é feito de aço e tem diâmetro de 20 mm, BD é feito de alumínio e tem diâmetro de 40 mm. Após a aplicação da carga indicada determine: 3. O deslocamento do ponto F em AB. 4. As tensões nas barras de aço e de alumínio 5. Coeficiente de segurança da estrutura 2a. Questão: A barra rígida AB, inicialmente na vertical, está presa a um apoio articulado fixo A e é sustentada por duas barras de alumínio CD e EF de diâmetro 25 mm, modulo de elasticidade E = 70 GPa e coeficiente de dilatação 24x10-6/oC. Se a temperature inicial do conjunto é 20 oC, determinar: e) O deslocamento do ponto B quando a temperatura for de T = 160 oC. f) A inclinação da barra rígida AB para esta temperatura. 2 Dados do Alumínio EAl = 70 GPa; e = 255 MPa (Tr./C.) Dados do Aço EC = 200GPa; e = 340 MPa (Tr./C.) 1ª. Questão: O tubo rígido é sustentado por um pino em C e um cabo de ancoragem AB de aço. Se o diâmetro do cabo for 5 mm determinar: 6. O seu alongamento quando a carga P = 2 kN. 7. Coeficiente de segurança da estrutura para carga P = 2 kN. 8. A carga P necessária para deslocar a extremidade B de 3,5 mm para a direita 2ª. Questão: A barra rígida indicada encontra-se na horizontal quando o conjunto de barras da figura estiver descarregado. O conjunto consiste de duas barras AB e CD de alumínio e uma barra de aço EF. As barras de alumínio tem a área da seção transversal Aal. = 140 mm 2 e a área da seção transversal da barra de aço é Aaço = 80 mm 2. Se a temperatura da barra EF de aço sofrer um acréscimo de 60oC e carga indicada na figura for aplicada, determinar: f) o angulo de inclinação final da barra rígida com a horizontal g) o coeficiente de segurança da estrutura Dados Barra EF (Aço) e = 250 MPa (Tr./C. Aaço = 80 mm 2 Barras AB e CD (Alumínio) e = 255 MPa (Tr./C.) Aal. = 140 mm 2 =12 x10-6/oC Eaço=200 GPa C Eal. = 70 GPa Dados do Aço EC = 200GPa; e = 250 MPa (Tr./C.) 3 m 2 m 1 m 1 m 2,5 m Aço 2ª. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas- 03/04/2014 1ª. Questão: Um sensor térmico é composto de dois segmentos de haste circular de diâmetro 30 mm, um de alumínio e o outro de cobre, engastados às paredes rígidas conforme figura. A folga entre as hastes é de 0.2 mm quando a temperatura é T1 =15 o C. Admitindo que não ocorra flexãoou flambagem, determinar: a) a temperatura final necessária para eliminar a folga b) a força axial em cada haste quando a temperatura atingir o valor T2 =150 o C c) a tensão nas hastes quando a temperatura atingir os 150 o C d) o novo comprimento da haste de alumínio na temperatura de 150 o C 2ª. Questão: A barra rígida indicada encontra-se na horizontal quando o conjunto de barras da figura estiver descarregada a uma temperatura T1 = 20 o C. O conjunto consiste de duas barras AB e EF de alumínio e uma barra de aço CD. As barras de alumínio tem a área da seção transversal A1 = 140 mm 2 e a área da seção transversal da barra de aço é A2 = 80 mm 2 . Se a temperatura da barra de aço CD reduzir para T2 = (-60 o C), juntamente com a aplicação da força indicada na figura, determinar: h) o angulo de inclinação final da barra rígida com a horizontal i) o coeficiente de segurança da estrutura Dados Barra CD (Aço) T2 = (-60 o C) e = 300 MPa A2 = 80 mm 2 Barras AB e EF (Alumínio) e = 350 MPa A1 = 140 mm 2 =12 x10 -6 / o C E2=240 GPa E1=110 GPa Dados do Alumínio C EAl = 70 GPa; e = 255 MPa Dados do Cobre C EC = 126 GPa; e = 340 MPa 2 o . Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas 01/10/2013 1a. Questão: A viga rígida está pendurada na posição horizontal por dois tirantes AB e CD de aço A-36. Se a tensão de escoamento do aço for e = 230 MPa e o coeficiente de segurança for = 2, determine os diâmetros dos tirantes dAB = ? e dCD = ? para que a barra rígida permaneça na horizontal após a aplicação da carga distribuída w. Dados: x = 1,2 m; w = 50KN/m 2a. Questão: A barra rígida AB, inicialmente na vertical, está presa a um apoio articulado fixo A e é sustentada por duas barras de alumínio CD e EF de diâmetro 25 mm, modulo de elasticidade E = 70 GPa e coeficiente de dilatação 24x10-6/oC. Se a temperature inicial do conjunto é 20 oC, determinar: g) A temperatura final do conjunto para a barra AB fechar o contato em B se a folga é s = 2mm. h) A inclinação da barra rígida AB quando a temperature for de T = 159 oC s 2ª. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas - 28/04/2011 1ª. Questão: O sistema articulado é composto por três elementos de aço A-36 conectados por pinos. Cada elemento tem área de seção transversal de 500 mm2. Determinar o coeficiente de segurança do conjunto se o sistema sofrer um acréscimo de temperatura de 50oC. Dados do AÇO A = 10 3 mm 2 E=200 GPa e=250 MPa(Tensão Escoam. Tração/Compressão) Questão: A barra rígida AC é articulada nas extremidades A, B e C das barras AF, BD e CE. Considerando que o peso da barra rígida ABC é desprezível e que conjunto de barras sofre um acréscimo de temperatura de 40oC calcular : a) a tensão normal em cada uma destas barras AF, BD e CE. b) o coeficiente de segurança do conjunto. Dados: e = 2400 kg/cm 2 Barras AF e CE (cobre) e = 850 kg/cm 2 Barra BD(aço) S = 10cm 2 S = 10cm 2 E=2.1x10 6 kg/cm 2 E=1.2x10 6 kg/cm 2 =11.4 x10-6/oC =16.7 x10-6/oC 1m D 1.5m E B C A 1.5m F Barra Rígida 2m 3m 1,5m 1,5m 3m 2m 1 mm A PAREDE RÍGIDA B folga 2ª. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas - 03/05/2011 1ª. Questão: O sistema articulado é composto por três barras de aço A-36 conectadas por pinos. Cada barra tem área de seção transversal de 750 mm2. Considere um acréscimo de temperatura de 50oC na barra AB para determinar: a) O deslocamento fA do ponto A b) o coeficiente de segurança do conjunto c) Dados do AÇO E=200 GPa; =11.4 x10-6/oC e=300 MPa(Tensão Escoam. Tração/Compressão) 2a. Questão: A barra rígida ABC é articulada nas extremidades A e C das barras AF e CE de cobre e na extremidade B da barra BD de aço. Considerando o peso de 50t da barra rígida ABC calcular : a) a tensão normal em cada uma das barras AF, BD e CE. b) o coeficiente de segurança do conjunto. Dados: e = 2400 kg/cm 2 Barras AF e CE (cobre) e = 850 kg/cm 2 Barra BD(aço) S = 20cm 2 S = 20cm 2 E=2.1x10 6 kg/cm 2 E=1.2x10 6 kg/cm 2 1 mm 1m D 1.5m E B C A 1.5m F Barra Rígida 2m 3m 1,5m 1,5m A B PAREDE RÍGIDA 3m 2m 2ª. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas- 08/11/2012 1ª. Questão: A viga rígida CB é sustentada por um apoio articulado fixo em C e por um cabo de ancoragem AB de aço. Se o cabo tem diâmetro de 5mm, determinar : a) Quanto ele alonga quando o carregamento distribuído w = 1,5 kN/m indicado na figura for aplicado na viga CB. b) O carregamento w necessário para deslocar a extremidade B 18 mm na vertical para baixo. Dados: E = 200 GPa; 2ª. Questão: A barra rígida indicada encontra-se na horizontal quando o conjunto de barras da figura estiver a uma temperatura T1 = 20 o C. O conjunto consiste de duas barras AB e CD de bronze, com módulo de elasticidade E1 e uma barra de aço EF com módulo de elasticidade E2 e coeficiente de dilatação . Todas as barras tem a mesma área da seção transversal A = 100 mm 2 . Se a temperatura da barra de aço EF aumenta para T2 determinar: j) o angulo de inclinação da barra rígida com a horizontal k) o coeficiente de segurança da estrutura Dados Barra EF (Aço –A36) T1 = 20 o C ; T2 = 100 o C e = 250 MPa E2=240 GPa Barras AB e CD (Bronze C86100) e = 350 MPa E1=110 GPa Dados Gerais: d = 1,5 m; L = 2 m =12 x10 -6 / o C Barra Rígida 2 o . Testede Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas 25/04/2013 1a. Questão: As três barras de aço mostradas na Figura estão conectadas por pinos a um elemento rígido ACE. Cada uma das barras AB e EF tem área de seção transversal de 50 mm2, e a barra CD tem área de seção transversal de 25 mm2. Se a carga aplicada ao elemento for 15 kN, determine: a) a força desenvolvida em cada barra e as respectivas tensões. b) o coeficiente de segurança do conjunto c) o ângulo de rotação da barra rígida ACE Dados: E=200 GPa; e=250 MPa(T. Escoam. na Tr/C) 2a. Questão: A chave elétrica fecha quando as hastes de ligação CD e AB se aquecem, o que provoca a translação e a rotação do braço rigido BDE até fechar o contato em F. A posição original de BDE é vertical e a temperatura é 20oC. Se AB for feita de bronze C86100 ( = 17 10-6/oC) e CD, de alummio 6061-T6 ( = 24 10-6/oC). determine: a) a temperatura para a chave fechar (sem esforço), se o espaço exigido entre os contatos é de s =1.0mm . b) a inclinação do braço rígido quando a temperatura alcançar 117oC. 2ª. Prova de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas 06/05/2010 – Prova Extra 1a. Questão: A barra rígida ABC é articulada nas extremidades A, B e C das barras BD (de aço), AF e CE(de cobre). Considere a carga P indicada e um acréscimo de temperatura de 50 o C do conjunto para determinar o coeficiente de segurança do conjunto. Dados: Barras EC e AF S = 20cm 2 Barra BD(aço) S = 20cm 2 (cobre)E=1.2x10 6 kg/cm 2 E=2.1x10 6 kg/cm 2 -6 / o C e = 2000kg/cm 2 (T. Escoam. na Tr/C) e=3000kg/cm 2 (T. Escoam. na Tr/C) 1.5m B D F C A Barra Rígida P= 20000 kgf 2 m 2 m 2 m E 1m 2ª. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas 22/04/2010 1ª. Questão: (Problema 4.16) O sistema articulado é composto por três elementos de aço A-36 conectados por pinos. Cada elemento tem área de seção transversal de 500 mm 2 . Se uma força vertical P = 250 KN for aplicada na extremidade B do elemento AB, determine o deslocamento vertical do ponto B. 2a. Questão: A barra rígida ABC é articulada nas extremidades A, B e C das barras BD (de aço), AF e CE(de cobre). Considere a carga P = 200KN indicada e uma redução de temperatura de 50 o C na barra AF de cobre para determinar o coeficiente de segurança do conjunto. Dados: Barras EC e AF A = 2x10 3 mm 2 Barra BD(aço) A = 10 3 mm 2 (cobre) E=100 GPa E=200 GPa =23 x10 -6 / o C e = 70 MPa (T. Escoam. na Tr/C) e=250 MPa(T. Escoam. na Tr/C) B A 3m 2m 1,5m 1,5m P = 200 KN 2 m 1 m 1 m 2 m E F D C B A P = 250 KN 2ª. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas 16/04/2009 1a. Questão: A barra DBA é rígida e é originalmente mantida na posição horizontal pelo arame de aço BE. Quando o peso W é aplicado no arame de aço CD, a extremidade D sofre um deslocamento vertical de 0,025 pol. Os arames de aço tem área da seção transversal de 0,002 pol2 e módulo de elasticidade Ea = 29x10 3ksi. Determinar: a) As deformações específicas nos arames CD (CD) e BE (BE) b) O peso W Dicas: 1 pé = 12 pol; 1ksi = 1Klb/pol2 ; = L/L; = EF/A 2a. Questão: Determinar o máximo acréscimo de temperatura (t) que a estrutura de aço abaixo pode sofrer. Dados: e = 2400 Kg/cm² (tensão de escoamento); S1 = 5 cm² ; S2 = 3 cm² ; E = 2,1x106 Kg/cm²; coeficiente de segurança 2º. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas 25/09/2008 17 Pontos 1a. Questão: A barra rígida ABC é articulada nas extremidades A, B e C das barras BD ( de aço), AF e CE(de cobre). Considere a carga P = 150KN indicada e um acréscimo de temperatura de 50oC na barra CE de cobre para determinar o coeficiente de segurança do conjunto. Dados: Barras EC e AF S = 2x103 mm2 Barra BD(aço) S = 103 mm2 (cobre) E=100 GPa E=200 GPa =23 x10-6/oC e = 70 MPa (T. Escoam. na Tr/C) e=250 MPa(T. Escoam. na Tr/C) 2 m 1 m 1 m P = 150 KN 1 m 1 m E F D C B A 2ª. Teste de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas 10/04/2008 1a. Questão: A barra rígida AB inicialmente horizontal é suportada pelo apoio articulado fixo A e por duas barras de alumínio CD e EF, de diâmetro de 1 pol. Se o módulo de elasticidade do alumínio for Eal = 10(10 3 )ksi e a tensão de escoamento for e= 60ksi determinar o deslocamento da extremidade B e o coeficiente de segurança do conjunto quando a força de 2kip for aplicada e o conjunto sofrer um acréscimo de temperatura de 50 o C: ______________________________________________________________________ 2a. Questão: Determinar o coeficiente de segurança da estrutura de aço abaixo. Dados: e = 2000 Kg/cm² (tensão de escoamento); S1 = 5 cm² ; S2 = 3 cm² ; E = 2,1x10 6 Kg/cm² 5 tf 2ª. Prova de Fundamentos de Mecânica dos Sólidos – Engenharia de Controle & Automação - 17/05/2007 2a. Questão: A barra rígida AC é articulada em A e nas extremidades B e C das barras BD e CE. Considerando que o peso da barra rígida AC é desprezível e que conjunto de barras sofre um acréscimo de temperatura de 40 o C calcular : a) a tensão normal em cada uma destas barras b) o coeficiente de segurança do conjunto. Dados: e = 2400 kg/cm 2 e = 850 kg/cm 2 Barra BD(aço) S = 10cm 2 Barra CE(cobre) S = 10cm 2 E=1.2x10 6 kg/cm 2 E=2.1x10 6 kg/cm 2 a=16.7 x10 -6 / o C a=11.4 x10 -6 / o C ______________________________________________________ 2a. Questão: A barra rígida ABC é articulada nas extremidades A, B e C das barras BD ( de aço), AF e CE(de cobre). Considere a carga P indicada e um acréscimo de temperatura de 50 o C na barra de aço para determinar o coeficiente de segurança do conjunto. Dados: Barras EC e AF S = 20cm 2 Barra BD(aço) S = 20cm 2 (cobre) E=1.2x10 6 kg/cm 2 E=2.1x10 6 kg/cm 2 =11.4 x10 -6 / o C e = 2000kg/cm 2 (T. Escoam. na Tr/C) e=3000kg/cm 2 (T. Escoam. na Tr/C) 1.5m 2m 3 m Pmax= 16580 kgf B D C A Barra Rígida F E 1m B 3m E A C Barra Rígida 1.5m 1m 2m D Questões de 2 os . Testes de Resistência dos Materiais – Engenharia de Minas ________________________________________________________________________________________________ 1a. Questão: A barra rígida AC é articulada em A e nas extremidades B e C das barras BD e CE. Considere aplicados na estrutura, uma diminuição de temperatura de 50 o C do conjunto de barras e o peso P da barra rígida AC. Determinar coeficiente de segurança da estrutura. Dados: Barras CE e BD (cobre) P = 100 t E = 1.2x10 6 kg/cm 2 = 16.7 x10 -6 / o C D = 16 cm (Diâmetro barra de cobre) e = 2000 kg/cm 2 (Tração/Compressão) ______________________________________________________________________________ 2a. Questão: Determinar o coeficiente de segurança da estrutura de aço abaixo. Dados: e = 2400 Kg/cm² (tensão de escoamento); S1 = 5 cm² ; S2 = 3 cm² ; E = 2,1x10 6 Kg/cm² 10t 1m 1m 2 m E 1m D 2m C B A P Barra Rígida Questões de 2os. Testes de Resistência dos Materiais – 09/11/2006 Engenharia de Minas 1ª.Questão: Determinar o coeficiente de segurança () da estrutura abaixo considerando a barra rígida AD articulada em A e nas extremidades B e C das barras EB de aço e FC de cobre. Após a aplicação da carga de 30kN na extremidade D da barra rígida, o conjunto sofreu uma diminuição de temperatura de 50 o C. AÇO e250N/mm 2 COBRE e700N/mm 2 E=2.1x10 5 N/mm 2 = 12x10 -6 / o C E=1.2x10 5 N/mm 2 = 16.5x10 -6 / o C ___________________________________________ 1a. Questão: A barra rígida AC é articulada em A e nas extremidades B e C das barras BD e CE. Considere aplicados na estrutura, um acréscimo de temperatura de 50 o C do conjunto de barras e o peso P da barra rígida AC. Determinar coeficiente de segurança da estrutura. Dados: Barras CE e BD (cobre) P = 100 t E = 1.2x10 6 kg/cm 2 = 16.7 x10 -6 / o C D = 16 cm (Diâmetro barra de cobre) e = 2000 kg/cm 2 (Tração/Compressão) ____________________________________________________________________________________________ 1a. Questão: Determinar o coeficiente de segurança da estrutura de aço abaixo. Dados: e = 2400 Kg/cm² (tensão de escoamento); S1 = 5 cm² ; S2 = 3 cm²; E = 2,1x10 6 Kg/cm² ________________________________________________________________________________________________ 3m 2m 1m B D C A F E 30kN 2.5m 2m Aa = 3 cm 2 Ac = 2 cm 2 Aço Cobre Barra Rígida 5t 1m C B A E 1m D 1m 1m 2 m P Barra Rígida