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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS I Simulado: CCE0329_SM_201502277671 V.1 Aluno (a): LUIZ CARLOS RODRIGUES DE OLIVEIRA JUNIOR Matrícula: 201502277671 (Finalizada) 1a Questão (Ref.: 201502973975) Pontos: 0,0 / 0,1 Sobre a análise de tensões internas marque como Verdadeiro (V) ou Falso (F). A fórmula geral para as tensões normal e de cisalhamento é a relação entre as características geométricas da seção dividido pelo esforço interno. A rigidez do elemento está relacionado com a resistência das tensões internas geradas pelas ações solicitantes e podem se deformar sob limites definidos no comportamento elástico linear dado pela lei de Hooke. A resposta dos elementos estruturais (lajes, vigas, pilares, fundações), aos esforços internos aplicados - força normal (N) que dá origem à tração ou à compressão, momento fletor (M) que dá origem à flexão, o momento torsor (Mt) que dá origem à torção e força cortante (V) que dá origem ao cisalhamento. O cálculo de uma estrutura depende da estabilidade, isto é toda estrutura dever atender as equações de equilíbrio cinemático. Toda estrutura deverá resistir às tensões internas geradas pelas ações solicitantes. 2a Questão (Ref.: 201503177346) Pontos: 0,1 / 0,1 Com referência aso conceitos fundamentais da Mecânica baseiam-se na Mecânica Newtonia, marque V (verdadeiro) ou F (falsa). Força: a força não representa a ação de um corpo sobre outro; é a causa que tende a produzir movimento ou a modificá-lo. A força é caracterizada pelo seu ponto de aplicação, sua intensidade, direção e sentido; uma força é representada por um vetor; Tempo: para se definir um evento é suficiente definir sua posição no espaço. O tempo ou instante em que o evento ocorre também deve ser dado; Espaço: o conceito de espaço é associado à noção de posição de um ponto material, o qual pode ser definido por três comprimentos, medidos a partir de um certo ponto de referência, ou de origem, segundo três direções dadas. Estes comprimentos são conhecidos como as coordenadas do ponto; Tempo: para se definir um evento não é suficiente definir sua posição no espaço. O tempo ou instante em que o evento ocorre também deve ser dado; Força: a força representa a ação de um corpo sobre outro; é a causa que tende a produzir movimento ou a modificá-lo. A força é caracterizada pelo seu ponto de aplicação, sua intensidade, direção e sentido; uma força é representada por um vetor; 3a Questão (Ref.: 201502512281) Pontos: 0,1 / 0,1 A placa indicada na figura é presa à base por meio de 3 parafusos de aço. A tensão de cisalhamento última do aço é de 331 MPa. Utilizando-se um coeficiente de segurança de 3,5 determine o diâmetro mínimo do parafuso a ser usado. 16 mm 12,5 mm 22 mm 25,4 mm 10 mm 4a Questão (Ref.: 201502512322) Pontos: 0,1 / 0,1 Uma força de tração de 9 kN vai ser aplicada a um fio de aço de 50m de comprimento. Determine o menor diâmetro a ser adotado para o fio, se a tensão normal não pode exceder a 150MPa e a deformação do fio deve ser no máximo de 25mm. Considerar E = 200GPa. 1,07 mm 0,87 mm 107 mm 8,7 mm 10,7 mm 5a Questão (Ref.: 201502458244) Pontos: 0,1 / 0,1 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 2,73 MPa 587 kPa 8,57 kPa 273 kPa 1a Questão (Ref.: 201502512255) Pontos: 0,1 / 0,1 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 60ovale: 0,8666P/A 3P/4A P/4A 3P/A P/2A Gabarito Comentado. 2a Questão (Ref.: 201502512322) Pontos: 0,1 / 0,1 Uma força de tração de 9 kN vai ser aplicada a um fio de aço de 50m de comprimento. Determine o menor diâmetro a ser adotado para o fio, se a tensão normal não pode exceder a 150MPa e a deformação do fio deve ser no máximo de 25mm. Considerar E = 200GPa. 107 mm 1,07 mm 0,87 mm 10,7 mm 8,7 mm 3a Questão (Ref.: 201502960266) Pontos: 0,1 / 0,1 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: 100 psi 125 psi 250 psi 200 psi 500 psi 4a Questão (Ref.: 201502962934) Pontos: 0,1 / 0,1 Com relação a tensão normal média marque a alternativa correta: Depende do esforço cortante e da área de atuação Depende do esforço normal e da área de atuação Depende apenas do esforço normal. Depende exclusivamente da área de atuação da força Independe da área de atuação da força 5a Questão (Ref.: 201502493152) Pontos: 0,1 / 0,1 Considere que uma haste plástica de acrílico com seção circular de diâmetro de 20 mm e comprimento de 200 mm esteja submetida a carga axial de tração de 300 N. Sabendo que seu coeficiente de Poisson é 0,4 e que seu diâmetro diminuiu 0,00289 mm, determine o valor de seu módulo de elasticidade. 2,5 GPa 2,7 GPa 25,0 GPa 3,0 GPa 27,0 GPa 1a Questão (Ref.: 201502900379) Pontos: 0,1 / 0,1 Alguns metais, como o alumínio, não possuem um ponto de escoamento bem definido. Desse modo, é prática padrão definir uma resistência ao escoamento através de um procedimento gráfico. Como se chama esse procedimento? Módulo de resiliência Ductilidade Módulo de tenacidade N/A Método da deformação residual 2a Questão (Ref.: 201502902980) Pontos: 0,1 / 0,1 Com relação a tensão normal é marque a alternativa correta: Depende apenas do esforço normal. Depende exclusivamente da área de atuação da força Independe da área de atuação da força Depende do esforço normal e da área de atuação Depende do esforço cortante e da área de atuação 3a Questão (Ref.: 201502458244) Pontos: 0,1 / 0,1 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 8,57 kPa 273 kPa 2,73 MPa 4a Questão (Ref.: 201502512281) Pontos: 0,1 / 0,1 A placa indicada na figura é presa à base por meio de 3 parafusos de aço. A tensão de cisalhamento última do aço é de 331 MPa. Utilizando-se um coeficiente de segurança de 3,5 determine o diâmetro mínimo do parafuso a ser usado. 22 mm 12,5 mm 16 mm 10 mm 25,4 mm 5a Questão (Ref.: 201502915310) Pontos: 0,1 / 0,1 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. 45,1 MPa 72,3 MPa 99,2 MPa 56,6 MPa 31,5 MPa 1a Questão (Ref.: 201502898568) Pontos: 0,1 / 0,1 De que modo um aumentodo percentual de carbono em uma liga de aço afeta o seu módulo de elasticidade? O módulo de elasticidade da liga diminui. O módulo de elasticidade da liga aumenta. O módulo de elasticidade da liga permanece igual. Não é possível prever como isto afetará o módulo de elasticidade da ligal. 2a Questão (Ref.: 201502494258) Pontos: 0,1 / 0,1 Considerando a situação das duas barras de aço (E=200 GPa e ν=0,3) da figura, determine, desprezando o efeito do peso próprio, a deformação transversal de cada barra 3,63% e 1,95% 0,0000363 e 0,000195 0,000363 e 0,00195 0,0363 e 0,195 0,00363 e 0,0195 3a Questão (Ref.: 201502494254) Pontos: 0,1 / 0,1 Considerando a situação das duas barras de aço (E=200 Gpa e ν=0,3) da figura, determine, desprezando o efeito do peso próprio, a deformação longitudinal de cada barra 0,000121 e 0,00065 0,00121 e 0,0065 1,21% e 0,65% 0,0000121 e 0,000065 0,0121 e 0,065 4a Questão (Ref.: 201502461072) Pontos: 0,1 / 0,1 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 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. Não é possível a utilização de seções iguais e garantir a horizontalidade. Se quisermos garantir a horizontalidade da viga, as barras verticais não podem possuir a mesma seção, uma vez que a carga não está centralizada Gabarito Comentado. 5a Questão (Ref.: 201502493323) Pontos: 0,1 / 0,1 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 62,30% 55,25% 57,0% 52,95% 38,50%
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