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1a Questão (Cód.: 91528) Pontos: 0,0 / 1,5 Três cargas axiais estão aplicadas a uma barra de aço como mostra a figura. Determine os esforços normais desenvolvidos nas seções AB, BC e CD da barra. Resposta: 63Kn 2a Questão (Cód.: 95357) Pontos: 0,0 / 1,5 Uma barra circular de alumínio possui comprimento l = 0,3m e temperatura de 7ºC. Determine a dilatação e o comprimento final da barra quando a temperatura atingir 32ºC. Resposta: 3a Questão (Cód.: 155627) Pontos: 0,5 / 0,5 A estrutura apresentada foi calculada para suportar uma Máquina de Ar Condicionado de um prédio comercial que pesa W=6 kN e as distâncias a e b valem , respectivamente, 4m e b=2m. Responda a afirmativa correta (considere as vigas horizontais rígidas e com peso desprezível). As forças atuantes nas Barras AB e CD valem 4 kN e 2 kN, respectivamente As forças atuantes nas Barras AB e CD valem 5 kN e 1kN, respectivamente O somatório dos Momentos em relação ao ponto de aplicação da força W é diferente em relação a esquerda e a direita As reações RA e RB são iguais Posso afirmar que RA ¿ RB = 6kN 4a Questão (Cód.: 155634) Pontos: 0,0 / 0,5 A estrutura apresentada foi calculada para suportar uma Máquina de Ar Condicionado de um prédio comercial que pesa W=6 kN e as distâncias a e b valem, respectivamente, 4m e b=2m. Responda a afirmativa correta (considere as vigas horizontais rígidas e com peso desprezível). as barras verticais devem ser projetadas com a mesma seção para garantir a horizontalidade da viga Não é possível a utilização de seções iguais e garantir a horizontalidade. as barras verticais devem estar com a mesma tensão para garantir a horizontalidade da viga Se quisermos garantir a horizontalidade da viga, as barras verticais não podem possuir a mesma seção, uma vez que a carga não está centralizada Como a carga nas barras verticais é diferente, é possível que a diferença de comprimento compense a diferença de tensão, possibilitando a utilização de seções iguais nas barras verticais, respeitada a tolerância de horizontalidade do equipamento. 5a Questão (Cód.: 153070) Pontos: 0,0 / 1,0 O bloco plástico está submetido a uma força de compressão axial de 900 N. Supondo que as tampas superior e inferior distribuam a carga uniformemente por todo o bloco, determine as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da seção a-a. 135 kPa e 77,94 kPa 13,5 MPa e 7,8 MPa 0,09 MPa e 0,09 MPa 0,156 MPa e 0,09 MPa 0,156 MPa e 0,156 MPa 6a Questão (Cód.: 152660) Pontos: 0,0 / 1,0 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. 0,182 MPa 182 kPa 571 kPa 5,71 MPa 1,82 MPa 7a Questão (Cód.: 155178) Pontos: 0,0 / 0,5 Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento, sabendo que Eal=7,0G Pa. 9,52 mm 0,00119 cm 0,0952 mm 1,19 mm 0,119cm 8a Questão (Cód.: 155456) Pontos: 0,0 / 0,5 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 alongamento total sofrido pela peça 0,164 mm 0,164 mm 1,12 mm 0,112 mm 0,190 mm 9a Questão (Cód.: 155458) Pontos: 0,0 / 0,5 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 0,540 x10 -3 mm e 0,325x10-3 mm 0,0540 x10 -3 mm e 0,0525x10-3 mm -0,540 x10 -3 mm e 0,325x10-3 mm 0,0540 x10 -3 mm e 0,0325x10-3 mm 10a Questão (Cód.: 155454) Pontos: 0,0 / 0,5 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 0,73 mm e 0,39 mm 0,121x10-3 mm/mm e 0,69x10-3 mm/mm 0,073 mm e 0,039 mm 0,121 mm/mm e 0,043 mm/mm 0,121x10-3 mm/mm e 0,43x10-4 mm/mm Observação: Eu, RALIANE A. ALVES PEREIRA, estou ciente de que ainda existe(m) 1 questão(ões) não respondida(s) ou salva(s) no sistema, e que mesmo assim desejo finalizar DEFINITIVAMENTE a avaliação. Data: 29/11/2012 19:39:59 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 δc no ponto C devido às cargas aplicadas. 3,8 mm 4,15 mm 2,06 mm 6,15 mm 2,08 mm a Questão (Ref.: 201202555042) Pontos: 2,0 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 37,1 kN 74,2 kN 14,8 kN 7,4 kN a Questão (Ref.: 201202492983) Pontos: 2,0 a Questão (Ref.: 201202500831) Pontos: 2,0 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 forσadm = 150 MPa. dAB=15,5 cm e dAC=13,1 cm dAB= 13,1mm e dAC= 15,5mm dAB= 28,3 mm e dAC= 20,0 mm dAB=15,5 mm e dAC=13,1 mm dAB= 28,3 cm e dAC= 20,0 cm CONSIDERANDO O GRÁFICO DE UM MATERIAL FRÁGIL É CORRETO AFIRMAR QUE: O LIMITE DE PROPORCIONALIDADE CORRESPONDE A TENSÃO MÁXIMA. O ESCOAMENTO ACONTECE APÓS RESISTENCIA MÁXIMA. NÃO HÁ TENSÃO DE RUPTURA DEFINIDO. O GRÁFICO É REPRESENTADO POR UMA RETA COM ALTO COEFICIENTE ANGULAR. MATERIAL FRÁGIL NÃO OBEDECE A LEI DE HOOKE. Para visualizar as fórmulas matemáticas você deve instalar o plug-in MathPlayer. Avaliação: CCE0510_AV1_201102001775 » RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Tipo de Avaliação: AV1 Aluno: 201102001775 - ALBERT HAUSSER Professor: CESAR AUGUSTO VALENTE DOS REIS HELEM BORGES FIGUEIRA Turma: 9001/AM Nota da Prova: 4,5 de 8,0 Nota do Trabalho: 2 Nota de Participação: Data: 11/04/2013 21:30:59 1a Questão (Cód.: 152806) Pontos: 0,0 / 1,0 A coluna está submetida a uma força axial de 12 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. 0,273 MPa 587 kPa 2,73 MPa 273 kPa 8,57 kPa 2a Questão (Cód.: 155652) Pontos: 1,0 / 1,0 A figura ao lado mostra um diagrama Tensão x Deformação clássico, representativo de um ensaio de tração. Assinale a alternativa que descreve corretamente as propriedades do material indicado pelas cotas 14; 17 e 25, respectivamente. Página 1 de 5BDQ Prova 19/06/2013http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview_aluno.asp?cod_hist_prova=2622... Deformação após a ruptura; deformação sob tensãomáxima e resistência mecânica. Deformação após a ruptura; deformação total sob tensão máxima e resistência à tração. Deformação pré-ruptura; deformação elástica sob tensão máxima e resistência ao escoamento. Deformação plástica total; deformação elástica total e tensão de escoamento superior. Deformação total após a ruptura; deformação sob tensão máxima e resistência à tração. 3a Questão (Cód.: 155634) Pontos: 1,0 / 1,0 A estrutura apresentada foi calculada para suportar uma Máquina de Ar Condicionado de um prédio comercial que pesa W=6 kN e as distâncias a e b valem, respectivamente, 4m e b=2m. Responda a afirmativa correta (considere as vigas horizontais rígidas e com peso desprezível). as barras verticais devem estar com a mesma tensão para garantir a horizontalidade da viga Como a carga nas barras verticais é diferente, é possível que a diferença de comprimento compense a diferença de tensão, possibilitando a utilização de seções iguais nas barras verticais, respeitada a tolerância de horizontalidade do equipamento. Se quisermos garantir a horizontalidade da viga, as barras verticais não podem possuir a mesma seção, uma vez que a carga não está centralizada as barras verticais devem ser projetadas com a mesma seção para garantir a horizontalidade da viga Não é possível a utilização de seções iguais e garantir a horizontalidade. 4a Questão (Cód.: 141581) Pontos: 0,0 / 1,0 A OPÇÃO CORRETA EM RELAÇÃO A DUCTIBILIDADE: PROPRIEDADE QUE REPRESENTA O GRAU DE DEFORMAÇÃO QUE UM MATERIAL SUPORTA ANTES DE SUA RUPTURA. PROPRIEDADE QUE REPRESENTA O GRAU DE ESTRICÇÃO QUE UM MATERIAL SUPORTA ANTES DO SEU ESCOAMENTO. Página 2 de 5BDQ Prova 19/06/2013http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview_aluno.asp?cod_hist_prova=2622... PROPRIEDADE QUE REPRESENTA O GRAU DE DEFORMAÇÃO QUE UM MATERIAL SUPORTA ANTES DO SEU LIMITE DE PROPORCIONALIDADE. PROPRIEDADE QUE REPRESENTA O GRAU DE ALONGAMAENTO QUE UM MATERIAL SUPORTA ANTES DO SEU ESCOAMENTO PROPRIEDADE QUE REPRESENTA O GRAU DE DEFORMAÇÃO QUE UM MATERIAL SUPORTA ANTES DO SEU ESCOAMENTO. 5a Questão (Cód.: 155696) Pontos: 0,0 / 0,5 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: 150 kN 300 kN 120 kN 200 kN 100 kN 6a Questão (Cód.: 155721) Pontos: 0,0 / 1,0 A barra prismática da figura está submetida a uma força axial de tração. Considerando que a área da seção transversal desta barra é igual a A, a tensão normal σ na seção S inclinada de 60o vale: 4P/3A P/A P/2A 3P/4A 5P/3A 7a Questão (Cód.: 155178) Pontos: 0,5 / 0,5 Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento, sabendo que Eal=7,0G Pa. 0,119cm 0,00119 cm 9,52 mm 0,0952 mm 1,19 mm Página 3 de 5BDQ Prova 19/06/2013http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview_aluno.asp?cod_hist_prova=2622... 8a Questão (Cód.: 152660) Pontos: 1,0 / 1,0 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. 1,82 MPa 5,71 MPa 571 kPa 182 kPa 0,182 MPa 9a Questão (Cód.: 155454) Pontos: 0,5 / 0,5 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 0,73 mm e 0,39 mm 0,121x10-3 mm/mm e 0,69x10-3 mm/mm 0,121 mm/mm e 0,043 mm/mm 0,073 mm e 0,039 mm 0,121x10-3 mm/mm e 0,43x10-4 mm/mm 10a Questão (Cód.: 155458) Pontos: 0,5 / 0,5 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 Página 4 de 5BDQ Prova 19/06/2013http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview_aluno.asp?cod_hist_prova=2622... 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 -0,540 x10 -3 mm e -0,325x10-3 mm 0,0540 x10 -3 mm e 0,0325x10-3 mm 0,0540 x10 -3 mm e 0,0525x10-3 mm 0,540 x10 -3 mm e 0,325x10-3 mm Período de não visualização da prova: desde 05/04/2013 até 24/04/2013. Página 5 de 5BDQ Prova 19/06/2013http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview_aluno.asp?cod_hist_prova=2622... AV2 1a Questão (Cód.: 155548) 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 DE e EF terão a mesma deformação, pois possuem o mesmo material e comprimento e suportam uma viga rígida A viga horizontal BC, por ser rígida, As barras com menor tensão são AH e CF As barras com maior tensão são BG e AH As barras com maior tensão são BG e DE 2a Questão (Cód.: 155660) 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: frágeis rompem após seu limite de escoamento. frágeis, quando sobrecarregados, exib falhar. dúcteis, não possuem um patamar de escoamento bem definido. dúcteis, rompem imediatamente após seu limite de escoamento. dúcteis, podem ser submetidos a grandes deformações antes de romper. 3a Questão (Cód.: 152759) (Cód.: 155548) Pontos: considerar correta observando a considerando que as barras verticais possuem o mesmo material e diâmetro e possuem peso próprio As barras DE e EF terão a mesma deformação, pois possuem o mesmo material e comprimento e suportam uma viga rígida A viga horizontal BC, por ser rígida, permanecerá em posição horizontal As barras com menor tensão são AH e CF As barras com maior tensão são BG e AH r tensão são BG e DE (Cód.: 155660) Pontos: 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: frágeis rompem após seu limite de escoamento. frágeis, quando sobrecarregados, exibem grandes deformações antes de dúcteis, não possuem um patamar de escoamento bem definido. dúcteis, rompem imediatamente após seu limite de escoamento. dúcteis, podem ser submetidos a grandes deformações antes de romper. (Cód.: 152759) Pontos: Pontos: 0,0 / 0,5 As barras DE e EF terão a mesma deformação, pois possuem o mesmo permanecerá em posição horizontal Pontos: 0,5 / 0,5 Dependendo do comportamento apresentado no ensaio de tração de um corpo de prova, os materiais são classificados em dúcteis ou frágeis. Essa em grandes deformações antes de dúcteis, não possuem um patamar de escoamento bem definido. dúcteis, rompem imediatamente após seu limite de escoamento. dúcteis, podem ser submetidos a grandes deformações antes de romper. Pontos:0,0 / 1,0 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 todo o bloco, determine as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da seção a-a. 0,104 MPa e 0,06 MPa 0,06 MPa e 0,06 MPa 9 MPa e 5,2 MPa 0,104 MPa e 0,104 MPa 90 kPa e 51,96 kPa 4a Questão (Cód.: 152806) A coluna está submetida a uma força axial de 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 0,104 MPa e 0,06 MPa 0,104 MPa e 0,104 MPa (Cód.: 152806) Pontos: A coluna está submetida a uma força axial de 12 kN no seu topo. Supondo que a transversal mostradas na figura, determinar a tensão normal média que atua sobre a seção a-a. Pontos: 0,0 / 0,5 2,73 MPa 0,273 MPa 587 kPa 8,57 kPa 273 kPa 5a Questão (Cód.: 155458) Desprezando o peso próprio da peça composta po cilindros associados, conforme a figura ao lado, e sabendo que: • a carga de tração é de 4,5 kN • o trecho1 da peça possui d • o trecho 2 da peça possui d • E = 210 GPa • v = 0,3 Determine o valor da alteração cilindro, observando, pelo sinal, se foi de contração ou expansão. 0,0540 x10 -3 mm e 0,0525x10 0,540 x10 -3 mm e 0,325x10 0,0540 x10 -3 mm e 0,0325x10 -0,540 x10 -3 mm e 0,325x10 -0,540 x10 -3 mm e -0,325x10 6a Questão (Cód.: 190931) (Cód.: 155458) Pontos: Desprezando o peso próprio da peça composta por 2 cilindros associados, conforme a figura ao lado, e a carga de tração é de 4,5 kN trecho1 da peça possui d1=15 mm e l1=0,6m o trecho 2 da peça possui d2=25 mm e l2=0,9m da alteração no diâmetro de cada cilindro, observando, pelo sinal, se foi de contração ou mm e 0,0525x10-3 mm mm e 0,325x10-3 mm mm e 0,0325x10-3 mm mm e 0,325x10-3 mm 0,325x10-3 mm (Cód.: 190931) Pontos: Pontos: 0,0 / 0,5 Pontos: 0,0 / 0,5 formam um ângulo de 18o determine a tensão de cisalhamento no plano das fibras. -3,3 MPa 3,92 MPa -0,62 MPa -0,91 MPa 3,3 MPa 7a Questão (Cód.: 97403) Resposta: As fibras de uma peça de madeira com a vertical. Para o estado de tensões mostrado, determine a tensão de cisalhamento no plano das fibras. (Cód.: 97403) Pontos: As fibras de uma peça de madeira com a vertical. Para o estado de tensões mostrado, Pontos: 0,0 / 1,5 Gabarito: 308 mm 8a Questão (Cód.: 153070) O bloco plástico está submetido a uma força de compressão axial de 900 N. Supondo que as tampas superior e inferior distribuam a carga uniformemente por todo o bloco, determine as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da seção a- a. 0,09 MPa e 0,09 MPa 135 kPa e 77,94 kPa 13,5 MPa e 7,8 MPa 0,156 MPa e 0,156 MPa 0,156 MPa e 0,09 MPa 9a Questão (Cód.: 155178) Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento, sabendo que Eal=7,0G Pa. 1,19 mm 9,52 mm 0,00119 cm 0,0952 mm (Cód.: 153070) Pontos: superior e inferior distribuam a carga uniformemente por todo o bloco, determine as tensões 0,156 MPa e 0,156 MPa a : 155178) Pontos: Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento, Pontos: 0,0 / 1,0 Pontos: 0,0 / 0,5 0,119cm 10a Questão (Cód.: 97387) Obs: 1 pé = 12 pol 1 ksi = 1000 lb/pol2 Resposta: Gabarito: P = 6,82 kip (Cód.: 97387) Pontos: Pontos: 0,0 / 1,5 Avaliação: CCE0510_AV2_201403119449 (AG) » RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Tipo de Avaliação: AV2 Aluno: 201403119449 - RAIMUNDO NONATO CAMILO NETO Professor: HELEM BORGES FIGUEIRA Turma: 9001/D Nota da Prova: 6,0 de 8,0 Nota do Trab.: 0 Nota de Partic.: 2 Data: 16/06/2014 20:20:01 1a Questão (Ref.: 201403272981) Pontos: 0,5 / 0,5 ASSINALE A OPÇÃO QUE CONTEM APENAS MATERIAIS FRÁGEIS: CONCRETO, ALUMINIO E VIDRO. CERÂMICA, CONCRETO E VIDRO. CERÂMICA, CONCRETO E ALUMINIO CERÂMICA, VIDRO E ALUMINIO. CONCRETO, COBRE E ALUMINIO 2a Questão (Ref.: 201403276210) Pontos: 0,5 / 0,5 ASSINALE A OPÇÃO CORRESPONDENTE A MATERIAIS FRÁGEIS: CERÂMICA, VIDRO E ALUMINIO. CONCRETO, COBRE E ALUMINIO. CERÂMICA, CONCRETO E ALUMINIO. CERÂMICA, CONCRETO E VIDRO. CONCRETO, ALUMINIO E VIDRO. 3a Questão (Ref.: 201403284059) Pontos: 0,5 / 0,5 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 s adm = 150 MPa. dAB= 28,3 mm e dAC= 20,0 mm dAB= 28,3 cm e dAC= 20,0 cm dAB=15,5 cm e dAC=13,1 cm dAB=15,5 mm e dAC=13,1 mm BDQ Prova file:///F:/AV2 RESISTENCIA DOS MATERIAIS I_files/bdq_prova_re... 1 de 4 26/06/2014 08:00 dAB= 13,1mm e dAC= 15,5mm 4a Questão (Ref.: 201403225012) Pontos: 1,5 / 1,5 Em uma barra de alumínio de 12mm de diâmetro são feitas duas marcas distanciadas de 250mm. Determinar o módulo de elasticidade longitudinal do alumínio usado, quando esta barra for tracionada por uma força igual a 6000N e se observar que as marcas estarão distanciadas de 250,18mm. Resposta: 73,7 Gpa Gabarito: E = 73,7GPa 5a Questão (Ref.: 201403294011) Pontos: 0,0 / 1,5 Em um ponto de uma superfície carregada se configura um estado plano de tensões com as seguintes intensidades: s x = -46 MPa; sy = 12 MPa; txy = -19 MPa Determine o estado de tensões de um elemento orientado a 15o no sentido horário em relação ao elemento original. Utilize o círculo de Mohr. Resposta: -90 MPa Gabarito: pelo círculo de Mohr: centro: (-17,0) raio:34.67 normal a 15 graus: -1,4 cisalhamento a 15 graus: -31 6a Questão (Ref.: 201403387945) Pontos: 0,0 / 0,5 Duas barras são usadas para suportar uma carga P. Sem ela o comprimento de AB é 125mm, o de AC é 200mm e o anel em A tem coordenadas (0,0). Se for aplicada uma carga P no anel A de modo que ele se mova para a posição de coordenadas (x=6mm e y = -18mm), qual será a deformação normal em cada barra? BDQ Prova file:///F:/AV2 RESISTENCIA DOS MATERIAIS I_files/bdq_prova_re... 2 de 4 26/06/2014 08:00 barra AB = 0,015mm/mm e barra AC = 0,0276mm/mm barra AB = 0,15mm/mm e barra AC = 2,76mm/mm barra AB = 0,15mm/mm e barra AC = 0,0276mm/mm barra AB = 15mm/mm e barra AC = 0,276mm/mm barra AB = 1,5mm/mm e barra AC = 0,00276mm/mm 7a Questão (Ref.: 201403287089) Pontos: 0,5 / 0,5 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: 120 kN 150 kN 100 kN 300 kN 200 kN 8a Questão (Ref.: 201403368513) Pontos: 0,5 / 0,5 Considerando o corpo de prova indicado na figura, é correto afirmar que quando o carregamento F a2nge um certo valor máximo, o diametro do corpo de prova começa a diminiur devido a perda de resistencia local. A seção A vai reduzindo até a ruptura. Indique o fenomenocorrespondente a esta afirma2va. duc2bilidade BDQ Prova file:///F:/AV2 RESISTENCIA DOS MATERIAIS I_files/bdq_prova_re... 3 de 4 26/06/2014 08:00 elas2cidade plas2cidade estricção alongamento 9a Questão (Ref.: 201403385863) Pontos: 1,0 / 1,0 Leia o texto abaixo e analise cada item. Em seguida, assinale a única sentença verdadeira. Na oportunidade de aplicação da Lei de Hooke, o estudo deve ser limitado considerando materiais que atendam a importantes condições: I) é uniforme ao longo do corpo. II) tem as mesmas propriedades em todas as direções (homogêneo e isotrópico). II) é elástico linear. todos os três itens são verdadeiros. somente os itens I e II são verdadeiros. somente o item II é verdadeiro. somente o item III é verdadeiro. somente o item I é verdadeiro. 10a Questão (Ref.: 201403321911) Pontos: 1,0 / 1,0 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) 5,9 11,8 32,1 7,8 15,7 Período de não visualização da prova: desde 09/06/2014 até 25/06/2014. BDQ Prova file:///F:/AV2 RESISTENCIA DOS MATERIAIS I_files/bdq_prova_re... 4 de 4 26/06/2014 08:00 Avaliação: CCE0510_AV2_201201484308 » RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Tipo de Avaliação: AV2 Professor: CESAR AUGUSTO VALENTE DOS REIS Turma: 9002/AN Nota da Prova: 4,0 de 8,0 Nota do Trab.: Nota de Partic.: 2 Data: 29/11/2013 19:09:31 1a Questão (Ref.: 201201739615) Pontos: 0,0 / 1,0 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? 7,4 kN 14,8 kN 74,2 kN 148,4 kN 37,1 kN 2a Questão (Ref.: 201201677556) Pontos: 1,0 / 1,0 CONSIDERANDO O GRÁFICO DE UM MATERIAL FRÁGIL É CORRETO AFIRMAR QUE: NÃO HÁ TENSÃO DE RUPTURA DEFINIDO. O GRÁFICO É REPRESENTADO POR UMA RETA COM ALTO COEFICIENTE ANGULAR. O LIMITE DE PROPORCIONALIDADE CORRESPONDE A TENSÃO MÁXIMA. O ESCOAMENTO ACONTECE APÓS RESISTENCIA MÁXIMA. MATERIAL FRÁGIL NÃO OBEDECE A LEI DE HOOKE. 3a Questão (Ref.: 201201688276) Pontos: 1,5 / 1,5 Marque a afirmativa que considerar correta observando a figura ao lado e considerando que as vidas horizontais: • são rígidas • possuem peso próprio desprezível As forças atuantes em AH e BG valem, respectivamente 300 e 200 N Essa estrutura está hiperestática Não posso usar a 3ª Lei de Newton para calcular as reações nas Barras A Força AH vale 125 N e a DE vale aproximadamente 83 N As forças nas Barras DE e BG são iguais 4a Questão (Ref.: 201201723369) Pontos: 0,0 / 1,5 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). Sabendo que a reação nos apoios foi de 22,5 kN, calcule a variação de temperatura sofrida pela barra. (Para o cobre, utilize `alpha` = 17 x 10-6/0C e E = 110 GPa) 50oC 47,5oC 45oC 52,5oC 55oC 5a Questão (Ref.: 201201687916) Pontos: 1,5 / 1,5 Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento, sabendo que Eal=7,0G Pa. 0,0952 mm 9,52 mm 1,19 mm 0,00119 cm 0,119cm 6a Questão (Ref.: 201201721558) Pontos: 0,0 / 1,5 Considerando a situação das duas barras de aço (E=200 GPa e `nu`=0,3) da figura, determine, desprezando o efeito do peso próprio, a deformação transversal de cada barra 3,63% e 1,95% 0,0363 e 0,195 0,0000363 e 0,000195 0,00363 e 0,0195 0,000363 e 0,00195 Avaliação: CCE0510_AV2» RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Tipo de Avaliação: AV2 Nota da Prova: 4,5 de 8,0 Nota do Trabalho:2 Nota de Participação: Data: 06/06/2013 21:30:22 1a Questão(Cód.: 155538) Pontos:0,5 / 0,5 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 Essa estrutura está hiperestática As forças atuantes em AH e BG valem, respectivamente 300 e 200 N Não posso usar a 3ª Lei de Newton para calcular as reações nas Barras As forças nas Barras DE e BG são iguais 2a Questão(Cód.: 155660) Pontos:0,5 / 0,5 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: frágeis, quando sobrecarregados, exibem grandes deformações antes de falhar. dúcteis, podem ser submetidos a grandes deformações antes de romper. dúcteis, não possuem um patamar de escoamento bem definido. dúcteis, rompem imediatamente após seu limite de escoamento. frágeis rompem após seu limite de escoamento. 3a Questão(Cód.: 153070) Pontos:1,0 / 1,0 O bloco plástico está submetido a uma força de compressão axial de 900 N. Supondo que as tampas superior e inferior distribuam a carga uniformemente por todo o bloco, determine as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da seção a-a. 0,09 MPa e 0,09 MPa 0,156 MPa e 0,09 MPa 0,156 MPa e 0,156 MPa 13,5 MPa e 7,8 MPa 135 kPa e 77,94 kPa 4a Questão(Cód.: 152806) Pontos:0,5 / 0,5 A coluna está submetida a uma força axial de 12 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. 0,273 MPa 8,57 kPa 2,73 MPa 273 kPa 587 kPa 5a Questão(Cód.: 155696) Pontos:0,5 / 0,5 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: 120 kN 300 kN 150 kN 200 kN 100 kN 6a Questão(Cód.: 190930) Pontos:0,0 / 0,5 As fibras de uma peça de madeira formam um ângulo de 18o com a vertical. Para o estado de tensões mostrado, determine a tensão normal perpendicular às fibras. -063 MPa 1.5 MPa 0,63 MPa 3,3 MPa -3,3 MPa 7a Questão(Cód.: 152759) Pontos:1,0 / 1,0 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 todo o bloco, determine as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da seção a-a. 0,104 MPa e 0,104 MPa 0,06 MPa e 0,06 MPa 9 MPa e 5,2 MPa 90 kPa e 51,96 kPa 0,104 MPa e 0,06 MPa 8a Questão(Cód.: 155458) Pontos:0,5 / 0,5 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 0,0540 x10 -3 mm e 0,0325x10-3 mm 0,0540 x10 -3 mm e 0,0525x10-3 mm 0,540 x10 -3 mm e 0,325x10-3 mm -0,540 x10 -3 mm e -0,325x10-3 mm 9a Questão(Cód.: 92779) Pontos:0,0 / 1,5 De acôrdo com a figura, a força P tende a fazer com que a peça superior (1) deslize sobre a inferior (2). Sendo P = 4kN, qual a tensãodesenvolvida no plano de contato entre as duas peças? Gabarito: 4,71 N/cm2 10a Questão(Cód.: 92854) Pontos:0,0 / 1,5 A ligação AB está sujeita à uma força de tração de 27 kN. Determine: a. O diâmetro "d"do pino no qual a tensão média permitida é de 100 MPa. b. A dimensão "b"da barra para a qual a máxima tensão normal será de 120 MPa. Gabarito: (a) 1,85 cm (b) 3,75 cm Para visualizar as fórmulas matemáticas você deve instalar o plug-in MathPlayer. Avaliação: CCE0510_AV2_201201790808 » RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Tipo de Avaliação: AV2 Aluno: 201201790808 - JOSÉ AUGUSTO LANGE PESSIGATTI Professor: CESAR AUGUSTO VALENTE DOS REIS Turma: 9001/AM Nota da Prova: 3,5 de 8,0 Nota do Trabalho: 2 Nota de Participação: Data: 01/12/2012 1a Questão (Cód.: 93358) Pontos: 1,0 / 1,5 Determinar as reações nos apoios das vigas a e b, carregadas conforme a figura abaixo. Resposta: Apoio A Somatório Fx=0 Somatório Fy=0 Somatório MA=0 Ha=0 Ra-F=0 MA - F.a=0 Ra=F MA= F.a Apoio B Somatório Fx=0 Somatório Fy=0 Somatório MB=0 Ha=0 Rb+F=0 MB + F.b=0 Ra=-F MB= F.b Gabarito: Página 1 de 5BDQ Prova 19/12/2012http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview.asp?cod_hist_prova=2290293&tipo_... 2a Questão (Cód.: 155627) Pontos: 0,5 / 0,5 A estrutura apresentada foi calculada para suportar uma Máquina de Ar Condicionado de um prédio comercial que pesa W=6 kN e as distâncias a e b valem , respectivamente, 4m e b=2m. Responda a afirmativa correta (considere as vigas horizontais rígidas e com peso desprezível). As reações RA e RB são iguais O somatório dos Momentos em relação ao ponto de aplicação da força W é diferente em relação a esquerda e a direita Posso afirmar que RA ¿ RB = 6kN As forças atuantes nas Barras AB e CD valem 4 kN e 2 kN, respectivamente As forças atuantes nas Barras AB e CD valem 5 kN e 1kN, respectivamente 3a Questão (Cód.: 163803) Pontos: 0,0 / 1,5 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? Resposta: Tc=210 MPa Tc= P / A Diâmetro= 15 mm Área = TTR^2 = TT.7,5^2 = 176,71mm^2 P = 210 MPa . 176,71 P = 37.109,1 MPa.mm^2 Gabarito: R: 74,2 kN 4a Questão (Cód.: 155634) Pontos: 0,5 / 0,5 A estrutura apresentada foi calculada para suportar uma Máquina de Ar Condicionado de um prédio comercial que pesa W=6 kN e as distâncias a e b valem, respectivamente, 4m e b=2m. Responda a afirmativa correta (considere as vigas Página 2 de 5BDQ Prova 19/12/2012http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview.asp?cod_hist_prova=2290293&tipo_... horizontais rígidas e com peso desprezível). as barras verticais devem estar com a mesma tensão para garantir a horizontalidade da viga Se quisermos garantir a horizontalidade da viga, as barras verticais não podem possuir a mesma seção, uma vez que a carga não está centralizada as barras verticais devem ser projetadas com a mesma seção para garantir a horizontalidade da viga Como a carga nas barras verticais é diferente, é possível que a diferença de comprimento compense a diferença de tensão, possibilitando a utilização de seções iguais nas barras verticais, respeitada a tolerância de horizontalidade do equipamento. Não é possível a utilização de seções iguais e garantir a horizontalidade. 5a Questão (Cód.: 153070) Pontos: 0,0 / 1,0 O bloco plástico está submetido a uma força de compressão axial de 900 N. Supondo que as tampas superior e inferior distribuam a carga uniformemente por todo o bloco, determine as tensões normal e de cisalhamento médias ao longo da seção a-a. 135 kPa e 77,94 kPa 0,156 MPa e 0,09 MPa 0,156 MPa e 0,156 MPa 13,5 MPa e 7,8 MPa 0,09 MPa e 0,09 MPa 6a Questão (Cód.: 152660) Pontos: 1,0 / 1,0 A coluna está submetida a uma força axial de 8 kN no Página 3 de 5BDQ Prova 19/12/2012http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview.asp?cod_hist_prova=2290293&tipo_... 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. 5,71 MPa 0,182 MPa 182 kPa 1,82 MPa 571 kPa 7a Questão (Cód.: 155178) Pontos: 0,0 / 0,5 Uma barra de alumínio possui uma seção transversal quadrada com 60 mm de lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine o seu alongamento, sabendo que Eal=7,0G Pa. 0,0952 mm 0,119cm 9,52 mm 0,00119 cm 1,19 mm 8a Questão (Cód.: 155456) Pontos: 0,5 / 0,5 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 alongamento total sofrido pela peça 1,12 mm 0,164 mm 0,190 mm 0,164 mm 0,112 mm Página 4 de 5BDQ Prova 19/12/2012http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview.asp?cod_hist_prova=2290293&tipo_... 9a Questão (Cód.: 155458) Pontos: 0,0 / 0,5 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. 0,0540 x10 -3 mm e 0,0525x10-3 mm -0,540 x10 -3 mm e 0,325x10-3 mm -0,540 x10 -3 mm e -0,325x10-3 mm 0,540 x10 -3 mm e 0,325x10-3 mm 0,0540 x10 -3 mm e 0,0325x10-3 mm 10a Questão (Cód.: 155454) Pontos: 0,0 / 0,5 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 0,073 mm e 0,039 mm 0,121x10-3 mm/mm e 0,69x10-3 mm/mm 0,121x10-3 mm/mm e 0,43x10-4 mm/mm 0,121 mm/mm e 0,043 mm/mm 0,73 mm e 0,39 mm Página 5 de 5BDQ Prova 19/12/2012http://bquestoes.estacio.br/prova_resultado_preview.asp?cod_hist_prova=2290293&tipo_... AL: JAIRLE DE SOUSA Engenharia de Petróleo Resistência dos materiais 1 – Realize um breve Estudo sobre a produção de cabos de aço para aplicação em sistemas de tensões. Desenvolva na perspectiva dos conceitos derivados do estudo de Resistência dos Materiais. Conceito: Aço – É um metal formado por ferro e carbono por meio de forja, laminação e extrusão. O aço pode imcorporar outros componentes tipo sucata, mineral ou combustível como enxofre e fósforo. Ainda pode incorporar componentes para melhorar suas resistência, ductibilidade e dureza como o níquel, crômo, molibdênio e outros. O aço é facilmente corrosivo por ação química ou eletroquímica do próprio meio ambiente. O oxigênio do ar, por exemplo, quando entra em contato como o ferro contido no aço forma o óxido de ferro causando alterações naturais, porém, indesejáveis. Pode ser classificado de acordo com sua concentração de carbono: • Aço baixo-carbono – Possui baixa resistência e dureza e alta tenacidade e ductibilidade. É usinável e soldável, além de apresentar baixo custo de produção. Geralmente, este tipo de aço não é tratado termicamente.Aplicações: chapas automobilísticas, perfis estruturais, placas para produção de tubos, construção civil, pontes e latas de folhas de flandres; • Aço médio-carbono – Possui maior resistência e dureza e menor tenacidade e ductibilidade do que o baixo carbono. Apresentam quantidade de carbono suficiente para receber tratamento térmico de têmpera e revenimento, embora o tratamento, para ser efetivo, exija taxas de resfriamento elevadas e em seções finas. Aplicações: rodas e equipamentos ferroviários, engrenagens, virabrequins e outras peças de máquinas, que necessitem de elevadas resistências mecânica e ao desgaste e tenacidade. • Aço de alto-carbono – É o de maior resistência e dureza. Porém, apresentam menor ductibilidade entre os aços carbono. Geralmente, são utilizados temperados ou revenidos, possuindo propriedades de manutenção de um bom fio de corte. Aplicações: talhadeiras, folhas de serrote, martelos e facas Tipos de Cabo de aço • Cabo de aço polido – Feito a partir de arames convencionais e coberto com uma camada de graxa; • Cabo de aço galvanizado – Possui camada de zinco externa e resistente a corrosão; • Cabo de aço inox; • Cabo de aço revestido/encapado – Possui camada externa de revestimento plástico. Ex: PVC e Nylon. Alma dos cabos de aço A alma do cabo pode ser de fibra (sisal, rami) ou alma de fibra artificial (polipropileno), ou alma de aço, formada por um cabo independente, ou ainda alma de aço formada de uma perna. Almas de fibra: As almas de fibra em geral dão maior flexibilidade ao cabo de aço. As almas de fibras naturais são normalmente de sisal ou rami. Almas de fibras artificiais: As almas de fibra em geral dão maior flexibilidade ao cabo de aço. As almas de fibras artificiais são geralmente de polipropileno. Estas apresentam as mesmas vantagens das almas de fibras naturais e mais as seguintes: não se deterioram em contato com a água ou substâncias agressivas e não absorvem umidade, o que representa uma garantia contra o perigo de corrosão interna de um cabo de aço. Em virtude do preço do polipropileno ser mais elevado que o preço das fibras naturais, as almas de fibras artificiais são utilizadas, por enquanto, apenas em cabos de usos especiais. Almas de aço: As almas de aço garantem maior resistência aos amassamentos e aumentam a resistência à tração. A alma de aço pode ser formada por uma perna do cabo (AA) ou por um cabo de aço independente (AACI), sendo esta última modalidade preferida quando se exige do cabo maior flexibilidade, combinada com alta resistência à tração. Um cabo de 6 pernas e com alma de aço apresenta um aumento de 7,5% na resistência à tração e aproximadamente 10% no peso em relação a um cabo com alma de fibra do mesmo diâmetro e construção. Tensões devem ser bem calculadas para que não ocorram os seguintes maus tratos: • Quebra por fadiga – Devido a cargas elevadas em polias de pequenas dimensões; • Cabo de aço com amassamento – Por enrolamento desordenado no tambor; • Enrolamento Desordenado no Tambor de pequeno, cargas elevadas; • Ruptura do cabo que soltou da polia e ficou dobrado e preso no eixo da mesma; • Gaiola de passarinho causada pelo alívio repentino de tensão proveniente de uma sobrecarga. Tensões de tração no cabo de aço É calculado por muitos parâmetros não totalmente controlados como: • Frequência de dobramentos; • Raio de dobramento; • Concentração de tensões nas superfícies de contato entre fios e entre pernas; • Desgaste dos fios de arame. A tensão de tração do cabo é determinada pela máxima tração do cabo, F (kgf) e pelo diâmetro mínimo admissível do cabo, dmin (mm), sendo que este diâmetro é calculado segundo a equação abaixo. Onde: Fc = força de tração no cabo k = fator determinado de acordo com o grupo de trabalho do cabo, dado na tabela abaixo. Deve-se também calcular o fator de segurança efetivo para o cabo de aço escolhido, comparando-o com os fornecidos na tabela acima. Onde: Frup = força de ruptura para o cabo de aço. 2) Constitua uma breve análise comparativa entre o Ferro e o Aço na ótica da Resistência de Materiais. ATENÇÃO !!! – As considerações textualizadas do grupo acerca dos respectivos Estudos são imprescindíveis para uma melhor avaliação. Se escolhermos destacar tecnologias que tiveram um grande efeito sobre a sociedade moderna, a produção do ferro e aço deveria estar próxima ao topo da lista. O ferro e o aço estão presentes em uma ampla gama de produtos modernos. São eles: Carros, tratores, pontes, trens (e seus trilhos), ferramentas, arranha- céus, armas, navios - até mesmo uma caneca de aço - todos dependem do ferro e do aço para torná-los fortes e baratos. O ferro é tão importante que as sociedades primitivas são avaliadas a partir do ponto em que aprenderam como obter o ferro e entraram na idade do ferro. As vantagens do ferro O ferro é uma substância incrivelmente útil, por vários motivos: • Relativamente falando - especialmente quando comparado com a madeira ou o cobre - o ferro é extremamente resistente; • Quando aquecido, o ferro é relativamente fácil de dobrar utilizando ferramentas simples; • Ao contrário da madeira, o ferro suporta o calor, de modo que é possível construir produtos como motores a partir dele; • Ao contrário da maioria das substâncias, o ferro pode ser magnetizado, tornando-o útil para a criação de motores elétricos e geradores; • O ferro é abundante - 5 % da crosta terrestre é composta de ferro, e, em algumas áreas, concentra-se em minérios que chegam a conter 70 % de ferro; • É relativamente fácil produzir o ferro com procedimentos simples. Comparação entre ferro e aço e alumínio Quando se compara o ferro e o aço com algo como o alumínio, é fácil perceber por que ele foi tão importante historicamente. Para obter o alumínio é necessária uma grande quantidade de energia. Para dar forma ao alumínio é necessário fundi-lo. O ferro é muito mais fácil de trabalhar. O ferro tem sido útil ao homem por milhares de anos, enquanto o alumínio ainda não existia de modo representativo até o século XX. Um objeto como o rifle de pederneira não poderia ter sido criado sem o ferro. Felizmente, o ferro pode ser obtido com relativa facilidade com procedimentos disponíveis nas sociedades primitivas. Chegará um dia em que seremos tão avançados tecnologicamente que o ferro será completamente substituído pelo alumínio, plástico e produtos como fibra de carbono e fibras de vidro. Porém, atualmente, o modelo econômico ainda oferece uma grande vantagem ao ferro e ao aço sobre essas alternativas muito mais caras. O único problema real com o ferro e o aço é a ferrugem. Porém a ferrugem pode ser controlada com tinta, galvanização, cromagem ou ânodo sacrificial. Minério de ferro O ferro é fabricado a partir do minério de ferro. Ele é simplesmente uma rocha que contém uma alta concentração de ferro. A disponibilidade de depósitos de minério de ferro deu uma certa vantagem a alguns países entre os séculos XV e XX. A Inglaterra, os Estados Unidos, a França, a Alemanha, a Espanha e a Rússia, por exemplo, têm bons depósitos de minério de ferro. Quando se pensa na importância histórica de todos estes países fica fácil ver a correlação. O maior produtor atual de minério de ferro é o Brasil - em 2006 o país foi responsável por 22,5% da produção mundial (dados da Unctad). Os minérios de ferro mais comuns incluem: • Hematita - Fe2O3 - 70% de ferro • Magnetita - Fe3O4 - 72% de ferro • Limonita - Fe2O3 + H2O - 50% a 66% de ferro • Siderita - FeCO3 - 48% de ferro Normalmente, esses minerais são encontrados misturados a rochas que contêm sílica. Criando o ferro Todos os minériosde ferro contêm ferro combinado com oxigênio. Para obter ferro puro, a partir do minério de ferro, é necessário eliminar o oxigênio. A instalação mais simples para obter o ferro a partir do minério de ferro é chamada forno de lingotamento. Nesse forno, é queimado carvão com minério de ferro e uma boa alimentação de oxigênio (fornecida por um fole ou soprador). O carvão é, essencialmente, carbono puro. O carbono combina-se com o oxigênio para criar dióxido de carbono e monóxido de carbono (liberando uma grande quantidade de calor no processo). O carbono e o monóxido de carbono combinam- se com o oxigênio contido no minério de ferro e levam-no embora, deixando o ferro metálico. No forno, o fogo não é suficientemente quente para fundir completamente o ferro; então, o resultado final é uma massa esponjosa contendo ferro e silicatos. Aquecendo e martelando o bloco, os silicatos vítreos misturam-se ao metal de ferro criando o ferro forjado. O ferro forjado é resistente e fácil de trabalhar, tornando-o perfeito para criar ferramentas. A maneira mais avançada de fundir o ferro é em um alto forno. O alto forno é carregado com minério de ferro, carvão vegetal ou coque (o coque é o carvão feito de hulha) e calcário (CaCO3). Sobram grandes quantidades de ar no fundo do forno. O cálcio contido no calcário combina-se com os silicatos para formar escória. O ferro líquido acumula-se no fundo do forno juntamente com uma camada de escória na parte superior. Periodicamente, o ferro líquido é liberado para fluir e esfriar. O ferro líquido geralmente flui para um canal com entalhes em um leito de areia. Quando frio esse metal é conhecido como ferro-gusa. Para obter uma tonelada de ferro-gusa, inicia-se com duas toneladas de minério, uma tonelada de coque e meia tonelada de calcário. O fogo consome cinco toneladas de ar. A temperatura atinge quase 1600 ºC (aproximadamente 2900 ºF) no centro do alto forno. O ferro-gusa contém de 4 a 5 % de carbono e é tão duro e quebradiço que é praticamente inútil. Podem ser feitas algumas coisas com o ferro-gusa: • Fundindo-o, misturando-o com escória e martelando-o para eliminar a maior parte do carbono (chegando a 0,3 %) é obtido o ferro forjado. O ferro forjado é o material utilizado pelo ferreiro para criar ferramentas, ferraduras, etc. Quando aquecido, o ferro forjado é maleável, dobrável, soldável e muito fácil de trabalhar. • É a matéria prima para o aço. Produção do aço Aço é o ferro onde foi removida a maior parte das impurezas. O aço também possui uma certa concentração de carbono (0,5 % a 1,5 %) As impurezas como a sílica, o fósforo e o enxofre enfraquecem muito o aço, então devem ser eliminadas. A vantagem do aço sobre o ferro é o aumento de sua resistência. O forno Siemens-Martin é uma das maneiras de produzir aço a partir de ferro-gusa. O ferro-gusa, o calcário e o minério de ferro são colocados em um forno Siemens-Martin. Este é aquecido a aproximadamente 871 ºC (1600 ºF). O calcário e o minério formam uma escória que flutua na superfície. As impurezas, incluindo o carbono, são oxidadas e migram do ferro para a escória. Quando o teor de carbono está correto, você terá aço-carbono. Outra maneira de produzir aço a partir de ferro-gusa é o Processo Bessemer. As aciarias mais modernas utilizam o chamado forno básico insuflado com oxigênio para produzir aço. A vantagem é que esse é um processo rápido - aproximadamente 10 vezes mais rápido que o forno Siemens-Martin. Neste ponto pode ser adicionada uma grande variedade de metais ao aço para criar diversas propriedades. Por exemplo, a adição de 10 a 30 % de cromo, cria o aço inoxidável, que é muito resistente à ferrugem. A adição de cromo e molibdênio cria o aço cromo-molibdênio, que é resistente e leve. Quando se pensa sobre isso, existem dois fatos na natureza que facilitaram a rápida evolução dos humanos. O primeiro é a grande disponibilidade de algo tão útil quanto o minério de ferro. O segundo é a disponibilidade de uma grande quantidade de petróleo e carvão para fornecer energia para a produção de ferro. Esta é uma coincidência afortunada, pois sem o ferro e a energia, não teríamos chegado tão longe quanto chegamos. Considerações Por Caroline Sousa: No âmbito de resistência dos materiais cabe observar que ambos são metais, com a diferença que o aço deriva sinteticamente do ferro. As características distintas entre os dois é que o aço é mais resistente por sua ductibilidade, ou seja, ele é deformável suportando mais tensões antes do momento do rompimento. Diferente do ferro que é fundido e tenaz, ou seja, mais frágil. Tendo o aço uma plasticidade diferenciável ele se torna um elemento muito preferível nos processos de fabricação por sua facilidade de obter formas geométricas complexas. Por Daniele Santiago: Concluo que dois aspectos me chamaram atenção entre a comparação do ferro e aço: em relação ao seu aspecto de formação e o seu custo. Ao realizar a comparação entre o ferro e o aço foi possível compreender que o aço é uma versão do ferro que possui um acabamento mais sofisticado, ou seja, possui aparência final de aspecto agradável aos olhos, por exemplo, de designers. E em relação ao custo o ferro tem um custo mais baixo, o que é vantajoso, em relação ao aço devido ser encontrado na natureza, o minério de ferro, o qual é utilizado em seu estado natural, já o aço é um produto que possui um custo mais alto, por ser feito de uma derivação do ferro, ou seja, ser um ferro modificado e aprimorado. Por Marlon Ângelo: Os dois são de grande importância. O ferro é encontrado em grande escala e o processo de obtenção é bem simples e foi um dos propulsores do desenvolvimento do ser humano. O aço por sua é vez, é um material derivado do ferro, podemos dizer que é o ferro “limpo de impurezas”. O aço é uma liga metálica onde encontramos a junção do ferro e uma pequena parcela de carbono. Hoje temos mais de 3.500 tipos de aço e esses materiais ou derivados deles estão em praticamente tudo a nossa volta e eles a cada dia são mais explorados e colocados em composições diversas. O aço dependendo do material que foi incluso em sua composição poderá ter uma maior resistência e/ou uma maior maleabilidade. Então, o ferro é um material com maior acessibilidade tanto financeiramente quanto quantitativamente, mas tem resistência menor. O aço é um pouco menos acessível financeiramente, mas possui inúmeras atribuições tornando o mais procurado para várias utilidades. 3 – Dados as condições abaixo, resolva as questões apresentadas: Considere que o Diagrama abaixo, formado por uma composição em série de quatro diferentes tipos de materiais, A (Aço), B(Acrílico), C(Borracha) e D(Cobre), em iguais espessuras e diferentes diâmetros e tensões máximas admissíveis conforme a Tabela que segue: a) Qual dos materiais sofrerá ruptura após aplicado uma Força F de Tração axial igual a 5000 N ? Parâmetro Acrilico (A) Aço (B) Borracha (C) Cobre (D) σ adm máx (Mpa) 14,00 310,00 2,00 28,00 Diâmetro (mm) 20,00 5,00 60,00 15,00 Área (mm2) 314,16 19,63 2.827,43 176,71 A = π (d)2 Ϭmax adm = Ftração max 4 Área Item (A) 14,00 = _Ft Max Ft Max = 14,00 x 314,16 [(N/mm2)(mm2)] 314,16 Ft Max = 4.398,24 N Item (B) 310,00 = _Ft Max_ Ft Max = 19,63 x 310,00 Resposta: Os materiais que sofrerão ruptura por não terem área e tensão admissível suficiente para suportar uma força de tração de 5.000 N serão o acrílico (A) e o cobre (D). b) Quais os diâmetros mínimos dos respectivos materiais para que o sistema como um todo, possa resistir a uma Tração axial F igual 7500 N ? Item Ϭadm (MPa) Diâmetro (mm) Área(mm2) Ft max (N) (A) 14,00 20,00 314,16 4.398,24 (B) 310,00 05,00 19,63 6.086,83 (C) 2,00 60,00 2.827,43 5.654,87 (D) 28,00 15,00 176,71 4.948,01 Para encontrar os diâmetros mínimos para Ft = 7.500 N tenho que modular as fórmulas para tornar o diâmetro mínimo, a variável a encontrar: (I) _F_ = _π (d)2 d2 = _F_ ÷ _ d2 = _F_ × _4_ Ϭ adm 4 Ϭ adm 4 Ϭ adm π (III) d2 = ___4F__ d2 =__4 x 7500__ d2 =_30.000_ π Ϭ adm 3,14 x Ϭ adm π (Ϭ adm) Fórmula Final (A) = __30.000__ = 682,0926 = 26,12 mm π (14) (B) = __30.000__ = 30,8042 = 5,55 mm π (310) (C) = ___30.000__ = 4774,65 = 69,10 mm π (2) d2 = ___4F__ π Ϭ adm d = 2 __30.000__ π (Ϭ adm) (D) = ___30.000__ = 341,05 = 18,47 mm π (28) Resposta: Como foi analisado, para todos os quatro tipos de materiais contidos na tabela agüentarem uma força de tração axial igual a 7.500N, terão que possuir: • 26,12 mm de diâmetro; • 05,55 mm de diâmetro; • 69,10 mm de diâmetro; • 18,47 mm de diâmetro. c) Faça uma análise sucinta dos resultados anteriores. O aço desta questão é o material de maior tensão admissível, 310 MPa, em relação aos outros itens da tabela. Tão grande é a sua tensão admissível que ele é o material de menor diâmetro (5 mm), ou digamos de menor área (19,63 mm2) em relação aos demais itens da tabela que, mesmo tendo um diâmetro de 3 (item D) ou 4 (item A) vezes maior ao diâmetro do aço, suas Ϭ adm são tão baixas que não aguentam a tração de 5.000 N. Mas a borracha (C), apesar de ter a mais baixa tensão admissível da tabela (de apenas 2 MPa), ela teve o diâmetro 12 vezes maior que o diâmetro do aço. Sendo grande o bastante para agüentar 5.000 N de força axial de tração, como o aço. Então, para concluir a análise, fica mais fácil resumir dizendo que: para se dizer que um material tem ou não uma boa tensão admissível, precisa-se saber o referencial tomado como base. Este referencial pode ser os outros materiais em comparação ao material em questão, a força de tração máxima, ou/e sua área em relação aos demais, ou/e sua tensão máxima admissível em relação aos demais. Avaliação: CCE0510_AV2_201202200583 » RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Tipo de Avaliação: AV2 Professor: CESAR AUGUSTO VALENTE DOS REIS HELEM BORGES FIGUEIRA Turma: 9003/AN Questão (Ref.: 201202318029) Pontos: Sem Correç. Resposta: Gabarito: 6, max=344 psiσ Questão (Ref.: 201202376268) Pontos: 0,5 A estrutura apresentada foi calculada para suportar uma Máquina de Ar Condicionado de um prédio comercial que pesa W=6 kN e as distâncias a e b valem , respectivamente, 4m e 2m. Responda a afirmativa correta (considere as vigas horizontais rígidas e com peso desprezível). Posso afirmar que RA - RC = 6kN As forças atuantes nas Barras AB e CD valem 5 kN e 1kN, respectivamente Posso afirmar que RC - RA = 1kN As reações RA e RC são iguais As forças atuantes nas Barras AB e CD valem 2 kN e 4 kN, respectivamente Questão (Ref.: 201202384445) Pontos: 0,0 Uma barra de 6 mm de diâmetro e 200 mm de comprimento é carregada axialmente por uma força de tração de 3,5 kN (vide figura). O aumento em comprimento e a redução em diâmetro da barra são medidos em 0,13 mm e 0,0013 mm, respectivamente. Calcule o módulo de elasticidade E e o coeficiente de Poisson ν do material. Resposta: Gabarito: R: E = 190 GPa, n = 0,33 Questão (Ref.: 201202365458) Pontos: 0,5 ASSINALE A OPÇÃO CORRESPONDENTE A MATERIAIS FRÁGEIS: CONCRETO, ALUMINIO E VIDRO. CERÂMICA, CONCRETO E ALUMINIO. CONCRETO, COBRE E ALUMINIO. CERÂMICA, VIDRO E ALUMINIO. CERÂMICA, CONCRETO E VIDRO. Questão (Ref.: 201202457704) Pontos: 0,0 Uma prensa usada para fazer furos em placas de aço é mostrada na figura 6ª. Assumindo que a prensa tem diametro de 0,75 in. É usada para fazer um furo em uma placa de ¼ in, como mostrado na vista transversal - figura 6b. Se uma força P = 28000 lb é necessária para criar o furo, qual é a tensão de cisalhamento na placa? 47.500 psi 47.550 psi 74.500 psi 45.700 psi 75.700 psi Questão (Ref.: 201202477193) Pontos: 0,5 Duas barras são usadas para suportar uma carga P. Sem ela o comprimento de AB é 125mm, o de AC é 200mm e o anel em A tem coordenadas (0,0). Se for aplicada uma carga P no anel A de modo que ele se mova para a posição de coordenadas (x=6mm e y = -18mm), qual será a deformação normal em cada barra? barra AB = 0,015mm/mm e barra AC = 0,0276mm/mm barra AB = 0,15mm/mm e barra AC = 2,76mm/mm barra AB = 1,5mm/mm e barra AC = 0,00276mm/mm barra AB = 15mm/mm e barra AC = 0,276mm/mm barra AB = 0,15mm/mm e barra AC = 0,0276mm/mm Questão (Ref.: 201202376337) Pontos: 0,5 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: 300 kN 120 kN 150 kN 200 kN 100 kN Questão (Ref.: 201202475878) Pontos: 0,5 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 GPa 320 N/mm² 160 N/mm² 160 GPa 160 Mpa Questão (Ref.: 201202408526) Pontos: 0,0 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 tubo de aço, para uma carga axial de compressão de 200kN. Dados: Ealumínio = 68,9 Gpa e Eaço = 200 GPa 38,50% 55,25% 57,0% 52,95% 62,30% Questão (Ref.: 201202411582) Pontos: 0,0 Um elemento em estado plano de tensões está submetido às tensões indicadas na figura ao lado. Determine a tensão principal de tração -64 MPa 64 MPa -28 MPa 28 MPa 46 MPa Período de não visualização da prova: desde 09/06/2014 até 25/06/2014. 10 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 resis&do pelo tubo de aço, para uma carga axial de compressão de 200kN. Dados: Ealumínio = 68,9 Gpa e Eaço = 200 GPa Quest.: 1 Considerando a situação das duas barras de aço (E=200 GPa e �=0,3) da figura, determine, desprezando o efeito do peso próprio, o alongamento de cada barra. Quest.: 2 Considerando um diagrama tensão-deformação convencional para uma liga de aço, em qual das seguintes regiões do diagrama a Lei de Hooke é válida? Quest.: 3 Lupa CCE0329_SM_201308264208 V.1 segunda-feira, 8 de junho de 2015 (10:00) » 01:08 de 110 min. Aluno: DAVID SILVEIRA MONTEIRO Matrícula: 201308264208 Disciplina: CCE0329 - RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Período Acad.: 2015.1 (G) / SM Prezado (a) Aluno(a), Lembre-se que este exercício é opcional, mas valerá ponto extra para sua avaliação AV3. Ele será composto de cinco questões de múltipla escolha. Após a finalização do exercício, você terá acesso ao gabarito. Aproveite para se familiarizar com este modelo de questões que será usado na sua AV1, AV2 e AV3. Atenção: você terá 120 minutos para realizar o exercício em cada disciplina! 1. 38,50% 62,30%55,25% 52,95% 57,0% 2. 0,146 e 0,78 mm 0,73 e 0,39 mm 0,073 mm e 0,039 mm 7,3 mm e 3,9 mm 1,46 e 0,78 mm 3. Simulado http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_ead_ens.asp?cod_disc=CC... 1 de 2 15/06/2015 22:16 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 Quest.: 4 Considerando a situação das duas barras de aço (E=210 GPa e �=0,3) da figura ao lado, determine, desprezando o efeito do peso próprio, o comprimento total do conjunto Quest.: 5 Endurecimento por deformação Região elástica-proporcional Região de deformação plástica Fluência Estricção 4. 52,95% 47,05% 42,3% 49,5% 39,8% 5. 1500,56 1500,112 mm 1505,6mm 1500,0112 1500,056 Legenda: Questão não respondida Questão não gravada Questão gravada Simulado http://simulado.estacio.br/bdq_simulados_ead_ens.asp?cod_disc=CC... 2 de 2 15/06/2015 22:16
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