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MECÂNICA GERAL CCE1197_A1_201708401431_V1 1 . Quando dizemos que a velocidade de uma bola é de 20 m/s, horizontal e para a direita, estamos definindo a velocidade como uma grandeza: como um número linear algébrica vetorial escalar Explicação: Um vetor fica definido com seu módulo, sua direção e sentido. 2. O módulo da resultante de duas forças de módulos F1 = 4kgf e F2 = 3kgf perpendiculares entre si vale: 4kgf 100kgf 10kgf 6kgf 5kgf Explicação: Com Forças perpendiculares, a soma de dois vetores é dado pelo teorema de Pitágoras: R = Raiz quadrada (3^2 + 4^2) = Raiz quadrada (9 + 16) = Raiz quadrada (25) = 5 kgf 3. Se A = (6m)i - (8m)j então 4A tem magnitude: 40m 20m 30m 50m 10m Explicação: A = Raiz quadrada (6^2 + 8^2) = Raiz quadrada (36 + 64) = Raiz quadrada (100) = 10 4A = 4 . 10 = 40 m 4. Um vector S de magnitude 6 e outro vector T tem uma soma de magnitude 12. O vector T: não pode ter uma magnitude maior que 12 deve ser perpendicular à soma vetorial deve ser perpendicular a S deve ter uma magnitude de pelo menos 6 mas não mais de 18 pode ter uma magnitude de 20 Explicação: soma = 6 + T = 12 T = 6 T = -18 Como o sinal diz respeito ao sentido do vetor. A resposta será maior ou igual a 6 ou menor ou igual a 18. 5. (UFB) Observe a figura a seguir e determine quais os vetores que tem o mesmo sentido: n.d.c C e D. Nenhum dos vetores tem o mesmo sentido. A e F. A e F; C e D. Explicação: A e F; C e D. 6. De acordo com o estudo sobre a estática do corpo rígido, mais precisamente sobre momento de uma força, marque a alternativa que completa a frase abaixo. Quando um corpo extenso está sujeito à ação de forças de resultante não nula, ele pode adquirir movimento de _______, de _______ ou ______, simultaneamente. aplicação, rotação, relação translação, rotação, ambos. equilíbrio, rotação, ação. translação, relação, rotação. equilíbrio, relação, ambos. Explicação: A frase escrita de forma correta é: Quando um corpo extenso está sujeito à ação de forças de resultante não nula, ele pode adquirir movimento de translação, de rotação ou ambos, simultaneamente. Portanto, as palavras que completam a frase são: translação, rotação, ambos. Alternativa A. 7. Todos os valores abaixo representam a resultante de dois vetores v = 6m/s e u = 8 m/s, exceto: 3 m/s 15 m/s 10 m/s 13 m/s 14 m/s Explicação: O menor valor possível para essa resultante será 8-6 =2 O maior valor possível para essa resultante será 8+6 =14 Logo a resultante deve estar entre 2 e 14. 8. Determine o módulo da força resultante edida no sentido horário a partir do eixo x positivo. 12,49 kN 5,45 kN 5,00 kN 10,00 kN 1,00 kN Explicação: 1. (UFB) Observe a figura a seguir e determine quais os vetores que são iguais. A e F; C e D. C e D. A e F; B e G. A e E; C e D. A e F. Explicação: A e F; C e D. 2. Um gancho está sob a ação das forças coplanares conforme o esquema abaixo. A resultante delas é uma força, de intensidade, em N, igual a: Na horizontal, F1 = 20 N (para esquerda) e F2 = 60 N. Na vertical, F3 = 30 N. 45 N 55 N 50 N 60 N 70 N Explicação: Na horizontal: 60 - 20 = 40 N Resultante: R = Raiz Quadrada (302 + 402) = 50 N 3. Um vector S de magnitude 6 e outro vector T tem uma soma de magnitude 12. O vector T: deve ter uma magnitude de pelo menos 6 mas não mais de 18 deve ser perpendicular à soma vetorial deve ser perpendicular a S pode ter uma magnitude de 20 não pode ter uma magnitude maior que 12 Explicação: soma = 6 + T = 12 T = 6 T = -18 Como o sinal diz respeito ao sentido do vetor. A resposta será maior ou igual a 6 ou menor ou igual a 18. 4. (UFB) Observe a figura a seguir e determine quais os vetores que tem o mesmo sentido: n.d.c C e D. Nenhum dos vetores tem o mesmo sentido. A e F; C e D. A e F. Explicação: A e F; C e D. 5. De acordo com o estudo sobre a estática do corpo rígido, mais precisamente sobre momento de uma força, marque a alternativa que completa a frase abaixo. Quando um corpo extenso está sujeito à ação de forças de resultante não nula, ele pode adquirir movimento de _______, de _______ ou ______, simultaneamente. aplicação, rotação, relação equilíbrio, rotação, ação. translação, rotação, ambos. translação, relação, rotação. equilíbrio, relação, ambos. Explicação: A frase escrita de forma correta é: Quando um corpo extenso está sujeito à ação de forças de resultante não nula, ele pode adquirir movimento de translação, de rotação ou ambos, simultaneamente. Portanto, as palavras que completam a frase são: translação, rotação, ambos. Alternativa A. 6. Todos os valores abaixo representam a resultante de dois vetores v = 6m/s e u = 8 m/s, exceto: 13 m/s 3 m/s 15 m/s 14 m/s 10 m/s Explicação: O menor valor possível para essa resultante será 8-6 =2 O maior valor possível para essa resultante será 8+6 =14 Logo a resultante deve estar entre 2 e 14. 7. Determine o módulo da força resultante edida no sentido horário a partir do eixo x positivo. 5,45 kN 1,00 kN 10,00 kN 5,00 kN 12,49 kN Explicação: 8. Se A = (6m)i - (8m)j então 4A tem magnitude: 20m 50m 40m 10m 30m Explicação: A = Raiz quadrada (6^2 + 8^2) = Raiz quadrada (36 + 64) = Raiz quadrada (100) = 10 4A = 4 . 10 = 40 m MECÂNICA GERAL CCE1197_A2_201708401431_V1 1. Três forças coplanares estão aplicadas sobre um corpo. Sabendo que duas delas, de intensidades 12 N e 5 n, são perpendiculares entre si, e que o corpo está em equilíbrio estático, determine a intensidade da força F3. 37 N 17 N 13 N 120 N 149 N Explicação: Como são perpendiculares teremos F²= 12² + 5² Raiz de 169 = 13N 2. FR=12KN FR=11KN FR=8KN FR=10KN FR=9KN Explicação: usando a lei dos cossenos, temos: FR2 = F12 + F22 + 2. F1.F2.cos(teta) teta é o ângulo entre as forças Fa e Fb FR2 = 82 + 62 + 2. 8.6.cos(40º + 50º) FR2 = 82 + 62 + 2. 8.6.cos(90º) FR = 10 kN 3. Qual dos seguintes pares são ambas grandezas vetoriais? velocidade e energia velocidade e trabalho força e aceleração peso e massa aceleração e rapidez 4. A chave é usada para soltar um parafuso, conforme figura abaixo. Determine o momento de cada força sobre o eixo do parafuso passando pelo ponto O. MF1 = 17 N.m e MF2 = 10 N.m MF1 = 27 N.m e MF2 = 30 N.m MF1 = 24,1 N.m e MF2 = 14,5 N.m MF1 = 26 N.m e MF2 = 31 N.m MF1 = 37 N.m e MF2 = 20 N.m 5. Um corpo de peso P é sustentado por duas cordas inextensíveis, conforme a figura. Sabendo que a intensidade da tração na corda AB é de 80 N, calcule o valor do peso P. 30 N 50 N 20 N 40 N 10 N Gabarito Coment. 6.Suponha que duas crianças brincam em uma gangorra constituída por uma prancha de madeira de peso 20 kgf. A prancha tem forma regular, constituição homogênea e encontra-se apoiada em seu centro geométrico. O peso da criança A é igual a 50 kgf: Sabendo que o sistema está em equilíbrio na situação apresentada, determine o peso da criança. 400 kgf 200 kgf 100 kgf 300 kgf 500 kgf Gabarito Coment. 7. Determine a intensidade e a direção da força resultante 72.1lb e 116.4° 80,3lb e 63,6° 72.1lb e 63.6° 80.3lb e 106.2° 80.3lb e 73.8° 8. Quando se empurra um certo corpo por uma superfície plana, através de uma força de mesma direção do movimento e orientada para a direita, este corpo reage com uma força de mesmo módulo, mesma direção e sentido opsto. É possivel o corpo mover-se porque: a ação e reação atuam em corpos diferentes a reação começa a atuar antes da ação elas anulam-se a ação começa a atuar antes da reação a ação e reação atuam em corpos iguais Explicação: Terceira lei de Newton: as forças de ação e reação atuam em corpos distintos, possuem mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos 1. Um corredor está se deslocando com velocidade média de 10m/s e em um determinado instante a sua velocidade diminuiu em função de uma forte corrente de ar contrária ao seu movimento. Assinale a alternativa correta: As forças exercidas pelos músculos do corredor e a exercida pela corrente de ar são forças internas As forças exercidas pelos músculos do corredor são forças externas As forças exercidas pelos músculos são forças internas A força exercida pela corrente de ar é uma força interna As forças exercidas pelos músculos do corredor e a exercida pela corrente de ar são forças externas 2. Em um acidente, um carro de 1200 kg e velocidade de 162 Km/h chocou-se com um muro e gastou 0,3 s para parar. Marque a alternativa que indica a comparação correta entre o peso do carro e a força, considerada constante, que atua sobre o veículo em virtude da colisão. ADOTE: g = 10m/s2 20 vezes maior 15 vezes menor 25 vezes maior 10 vezes maior 10 vezes menor Explicação: Primeiramente vamos determinar o módulo da aceleração do veículo. Para isso, a velocidade de 162 km/h será transformada para m/s. 162 km/h ÷ 3,6 = 45 m/s A partir do movimento uniformemente variado, podemos determinar a aceleração do veículo: v = v0 + a.t Das informações contidas no enunciado, sabemos que a velocidade final (v) é nula, a velocidade inicial (v0) é de 45m/s e a aceleração é negativa, já que ocorre uma diminuição de velocidade, portanto: 0 = 45 ¿ a.t a.t = 45 a = 45 0,3 a = 150 m/s2 Aplicando a Segunda lei de Newton, podemos determinar a força feita pelo muro sobre o veículo. FR = m.a FR = 1200. 150 FR = 180.000 N O peso do veículo é dado pelo produto de sua massa pela aceleração da gravidade, portanto: P = m.g P = 1200. 10 P = 12000 N A razão entre a força feita pelo muro sobre o carro e o peso do carro é: 180.000 ÷ 12000 = 15 Portanto, o peso do carro é 15 vezes menor que a força feita pelo muro sobre o veículo. 3. Em relação ao momento binário, assinale a alternativa incorreta: O efeito de um binário é proporcionar uma rotação ou tendência de rotação. Um momento de binário resultante é simplesmente a soma vetorial de todos os momentos de binário do sistema. O efeito de um binário é apenas proporcionar a translação do sistema . Dois binários são ditos equivalentes se produzem o mesmo momento. Um binário é definido como duas forças paralelas de mesma intensidade, sentidos opostos e separadas por um distância d. Explicação: Um binário F e -F faz o sistema gerar e não transladar, visto que a resultante é zero. 4. Se θ =60° e intensidade da força T =5 KN, direcionada ao longo do eixo x positivo, determine a intensidade da força resultante que atua sobre a argola. 10,47kN 86,67kN 10,97kN 1,47kN 8,67kN Explicação: usando a lei dos cossenos, temos: Fr2 = F12 + F22 + 2.F1.F2.cos (teta) teta é o angulo entre os vetores Fr2 = 52 + 82 + 2.5.8.cos (45º + 30º) Fr2 = 25 + 64 + 20,71 Fr = 10,47kN 5. O vector -A é: na direção oposta a A menor que A em magnitude maior que A em magnitude perpendicular a A na mesma direção que A 6. O vetor resultante é {9,99.i + 0,54.j } kN O vetor resultante é {9,74.i + 9,99.j } kN O vetor resultante é {99,9.i + 5,4.j } kN O vetor resultante é {9,99.i + 9,74.j } kN O vetor resultante é {0,54.i + 9,99.j } kN Explicação: nomenclatura v_Fa é o vetor Fa v_Fb é o vetor Fb v_Fr é o vetor força resultante v_Fa = 8.sen(50º).i + 8.cos(50º).j = 6,13.i + 5,14.j v_Fa = 6.sen(40º).i - 6.cos(40º).j = 3,86.i - 4,60.j o vetor força resultante é a soma vetorial dos vetores forças: v_Fr = v_Fa + v_Fb v_Fr = 6,13.i + 5,14.j + 3,86.i - 4,60.j v_Fr = 9,99.i + 0,54.j 7. Em Estática, a soma dos momentos aplicados a um corpo deve ser igual a: Campo Um (1). Força Pode assumir qualquer valor Zero (0). Explicação: Em Estática, a soma dos momentos aplicados a um corpo deve ser igual a zero (0). 8. Três forças coplanares estão aplicadas sobre um corpo. Sabendo que duas delas, de intensidades 10N e 15N, são perpendiculares entre si, e que o corpo está em equilíbrio estático, determine aproximadamente a intensidade da força F3. 24N. 22N. 26N. 20N. 18N. Explicação: F3 = raiz quadrada (10^2 + 15^2) = raiz quadrada (100 + 225) = raiz quadrada (325) = 18 1. O parafuso tipo gancho mostrado na figura a seguir está sujeito a duas forças F1 e F2. Determine o módulo FR e a direção θ da força resultante em relação à direção horizontal. 178,4 N; θ = 44,7° 198,5 N; θ = 64,8° 242,2 N; θ = 47,6° 212,6 N; θ = 54,8° 236,8 N; θ = 54,4° MECÂNICA GERAL CCE1197_A3_201708401431_V1 1. Uma força F = (5i + 7j) N é aplicado no ponto r = (-2i + 4j) m. Calcular o momento da força F em relação à origem (0,0,0). (-34k) N.m (7i + 3j) N.m (-10i + 28j) N.m (3i + 11j) N.m (34k) N.m Explicação: Fazendo o determinante entre os vetores (i, j, k), (-2, 4, 0) e (5, 7,0), encontramos o momento igual a -34 k Gabarito Coment. 2. Determine o momento da força aplicada em A de 40N relativamente ao ponto B. 10,5 N.m + 0,41 N.m - 7,11 N.m 5,1 N.m - 7,52 N.m Explicação: 3. Com relação a definição para Corpos Rígidos, podemos afirmar que: É o conjunto de partículas agrupadas de forma que a distância entre as partes que constituem o corpo ou o sistema sofram mudança sob a ação de uma carga. É o conjunto de partículas agrupadas de forma que a distância entre as partes que constituem o corpo ou o sistema não sofram mudança, ou seja, essas partículas não se alteram para um referencial fixado no próprio corpo. Isto ocorre somente quando não há aplicação de uma carga sobre o mesmo. É o conjunto de partículas agrupadas de forma que a distância entre as partes que constituem o corpo ou o sistema não sofram mudança, ou seja, essas partículas não se alteram para um referencial fixado no próprio corpo sob a ação de uma carga. É o conjunto de partículas se alteram para um referencial fixado no próprio corpo sob a ação de uma carga. É o conjunto de partículas agrupadasde forma que a distância entre as partes que constituem o corpo ou o sistema não sofram mudança, ou seja, essas partículas não se alteram para um referencial fixado no próprio corpo, a menos que haja uma ação de uma carga sobre este sistema, pois deste modo haverá alterações na distância entre as partes constituintes. Explicação: a afirmativa "É o conjunto de partículas agrupadas de forma que a distância entre as partes que constituem o corpo ou o sistema não sofram mudança, ou seja, essas partículas não se alteram para um referencial fixado no próprio corpo sob a ação de uma carga." está correto, pois: Um corpo rígido não sobre deformação (alteração da distância entre as partículas constituintes do corpo ou do sistema) sob a aplicação de uma carga. 4. A tora de madeira é rebocada pelos dois tratores mostrados, sabendo-se que a força resultante é igual a 10 kN e está orientada ao longo do eixo x positivo, determine a intensidade das forças FA e FB. Considere θ = 15º. FA=366kN e FB=707kN. FA=3,66kN e FB=7,07kN. FA=66kN e FB=77kN. FA=36,6kN e FB=70,7kN. FA=3,66N e FB=7,07N. Explicação: Usando o teorema de Lamir para a lei dos senos, temos: Fa / sen(165º) = Fb / sen(150º) = Fr / sen (30º+15º) onde Fr é a força resultante Fa / sen(165º) = Fb / sen(150º) = 10 / sen (45º) para Fa, temos: Fa / sen(165º) = 10 / sen (45º) Fa = 3,66 kN para Fb, temos: Fb / sen(150º) = 10 / sen (45º) Fb = 7,07 kN 5. Para abrir uma porta, você aplica sobre a maçaneta, colocada a uma distância d da dobradiça, uma força de módulo F perpendicular à porta. Para obter o mesmo efeito, o módulo da força que você deve aplicar em uma maçaneta colocada a uma distância d/2 da dobradiça desta mesma porta, é: 4F 2F F/2 F/4 F Explicação: M = F.d M = f.(d/2) Igualando, f = 2F 6. Os cabos de sustentação AB e AC estão presos no topo da torre de transmissão. A força trativa no cabo AC vale 8 kN. Determinar a força trativa T necessária no cabo AB, tal que o efeito resultante das duas forças trativas nos cabos seja uma força direcionada verticalmente para baixo no ponto A. Determine o módulo R desta força. T = 4,75 kN; R = 10,21 kN T = 5,69 kN; R = 9,11 kN T = 5,69 kN; R = 10,21 kN T = 6,85 kN; R = 10,21 kN T = 4,75 kN; R = 9,11 kN 7. Determine omódulo do momento em relação ao ponto O da barra abaixo: 150 Nm 100 Nm 220 Nm 200 Nm 240 Nm Explicação: Momento: Mo = F.d = 100. 2 = 200 Nm 8. Um momento de 4 N.m é aplicado pela a mão do operário. Determine o binário de forças F, que age na mão do operário e, P que atua na ponta da chave de fenda. F = 133 N e P= 800N F = 197,8 N e P= 820N F = 197,8 N e P= 180N F = 97,8 N e P= 807N F = 97,8 N e P= 189N 1. Determine a força resultante que atua no olhal da figura abaixo: 487 lb 521 lb 393 lb 687 lb 499 lb Explicação: R2 = 2502 + 3752 +2.250.375.cos1050 R = 393,2 lb 2. Sabe-se que sobre uma viga cujo peso é igual a 1000 N, estão sobrepostos dois corpos de pesos iguais a 50 N, cada um. Calcule a intensidade das reações de apoio da viga. N1 e N2 = 400 N N1 e N2 = 500 N. N1 e N2 = 850 N. N1 e N2 = 750 N. N1 e N2 = 550 N. 3. Determine o módulo do momento da força de 800 N em relação ao ponto B. 1200 Nm 400 Nm 1000 Nm 2000 Nm 0 Nm Explicação: MB = F d = 800. 1,5 = 1200 Nm 4. 100 kNm, 200 kNm 200 kNm, 100 kNm 200 kNm, 200 kNm 100 kNm, 100 kNm 100 kNm, 300 kNm Explicação: Em módulo, M = F.d = 100 x 1 = 100 kN.m (Para os dois pontos A e B) 5. Encontre uma força F vertical aplicada no ponto B que substitua o binário. 800 N. 500 N. 400 N. 600 N. 300 N. 6. A caixa de massa 200 kg, mostrada na figura abaixo, é suspensa usando as cordas AB e AC. Cada corda pode suportar uma força máxima de 10 kN antes de se romper. Se AB deve sempre permanecer na direção horizontal, determine o menor ângulo θ para o qual a caixa pode ser suspensa antes que uma das cordas se rompa. Adote g = 9,81 m/s2. 8,61° 18,25° 11,31° 15,75° 23,64° 7. Um tarugo de metal é montado em um torno para usinagem de uma peça. A ferramenta de corte exerce a força de 60 N, no ponto D, como indicado na figura a baixo. Determine o ângulo e expresse a força como um vetor cartesiano. β = 90° e F = 58 i + 290 j + 200 k (N) β = 90° e F = - 31 i - 52 k (N) β = 97° e F = - 31 i + 90 j - 52 k (N) β = 80° e F = 31 i + 90 j - 52 k (N) β = 70° e F = 181 i + 190 j - 120 k (N) 8. Um momento de 4 N.m é aplicado pela a mão do operário. Determine o binário de forças F, que age na mão do operário e, P que atua na ponta da chave de fenda. F = 97,8 N e P= 189N F = 133 N e P= 800N F = 197,8 N e P= 180N F = 97,8 N e P= 807N F = 197,8 N e P= 820N MECÂNICA GERAL CCE1197_A4_201708401431_V1 1. .Determine os ângulos diretores da força F necessários para o equilíbrio do ponto O. Os ângulos são 47,2º, 47,2º e 110º Os ângulos são 49º, 46º e 109º Os ângulos são 45,2º, 48,2º e 109º Os ângulos são 45,2º, 48,2º e 105º Os ângulos são 48,2º, 48,2º e 109º 2. Calcular o momento combinado das duas forças que representam um binário de 180N e que distam 2m. 40 N 80 N 400 N 360 N 60 N 3. Duas forças de intensidades iguais e igual a 60 N se encontram perpendiculares, de sentidos opostos e distantes 10m. Qual deve ser o momento aplicado por essas forças? 360Nm 6000Nm 600Nm 9000Nm 3600Nm Explicação: M= f.d logo temos M= 600 Nm 4. Assinale a alternativa CORRETA: A massa não é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza escalar. A massa é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza vetorial. A massa pode ser considerada uma grandeza escalar e vetorial. A massa não é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza vetorial. A massa é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza escalar. Explicação: A massa é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza escalar. 5. Sobre o Teorema de Varignon, é correto afirmar que: I- O momento resultante de um sistema de forças concorrentes pode ser obtido somando vetorialmente os momentos provocados isoladamente por cada uma dessas forças. II- Este teorema permite determinar o momento de uma força mediante a soma vetorial dos momentos provocados isoladamente pelas suas componentes cartesianas. III- Traduz a tendência da força provocar um movimento de rotação ao corpo em torno desse eixo. Apenas III está correta I e III estão corretas I e II estão corretas Apenas I está correta Apenas II está correta Explicação: O momento resultante de um sistema de forças é a soma vetorial dos momentos provocados isoladamente por cada uma dessas forças em relação a qualquer eixo, logo a afirmativa III está errada. 6. Determine a intensidade da força F necessários para o equilíbrio do ponto O.F=600N F=500N F=400N F=250N F=300N Explicação: F=300N 7. Para levantar o mastro OC, uma armação leve OAB é presa ao mastro e uma força de tração de 3,2 kN é aplicada ao cabo de sustentação pelo guincho em D. O módulo do momento desta força de tração em relação à dobradiça no ponto O. tem valor mais próximo de: 5,25 kN.m 6,15 kN.m 9,60 kN.m 7,35 kN.m 8,45 kN.m 8. Eden quer remover o parafuso sextavado da roda do automóvel aplicando uma força vertical F = 40 N no ponto A da chave. Qual é o valor do momento da força realizado por esta força? Sabendo que para remover o parafuso é necessário um momento de 18 N.m, Eden conseguirá retirar o parafuso?Dados: AC= 0,3 m e AD= 0,5 m . 18 Nm, logo Eden conseguirá retirar o parafuso. 12 N.m, logo Eden não conseguirá retirar o parafuso. 20 Nm, logo Eden não conseguirá retirar o parafuso. 16 Nm, logo Eden não conseguirá retirar o parafuso. 20 Nm, logo Eden conseguirá retirar o parafuso. Explicação: 1. O momento da força de 500 N em relação ao ponto O da estrutura, mostrada a seguir, tem módulo e sentido, respectivamente, iguais a: 1248 N.m no sentido anti-horário. 1148 N.m no sentido horário. 1212 N.m no sentido horário. 947 N.m no sentido anti-horário. 1061 N.m no sentido anti-horário. 2. O Momento de uma Força é o produto da: Força pela massa de um objeto. Força pela aceleração da gravidade.. Força pelo tempo. Nenhuma das alternativas anteriores. Força pela distância de um ponto de origem. Explicação: O Momento de uma Força é o produto da força pela distância de um ponto de origem, representada pela equação: M = RXF 3. (UFB) Observe a figura a seguir e determine quais os vetores que tem a mesma direção: C e D; A,E e F; B e G. C e D; A e F; B e G. A,E e F; B e G. C e D; A,E e F. C e D; B e G. Explicação: C e D; A,E e F; B e G. 4. Uma barra (20 m) de massa 200 kg é apoiada nas suas extremidades por suportes A e B. Uma pessoa começa a andar pela barra. Sabendo que a pessoa possui massa de 55 kg, determine as forças nos suportes A e B para manter a barra em equilíbrio nas seguintes situações: a pessoa está na extremidade. Reação em A = 100 kg e a reação em B =155kg. Reação em A = 155 kg e a reação em B =100kg. Reação em A = 100 kg e a reação em B =100kg. Reação em A = 155 kg e a reação em B =155kg. Reação em A = 155 kg e a reação em B =127,5kg. Explicação: Perceba que neste caso, a pessoas por estar no ponto A, a reação da barra é toda no ponto A, ou seja, devido à pessoa, não há aumento de reação no ponto B. Devido à barra, por ser supostamente homogênea (estou supondo pois o exercício não fala nada), a reação em cada ponto é igual a 100 Kg, pois ambos estão equidistantes ao centro da barra. Neste primeiro caso então: Reação em A: 100 + 55 = 155Kg Reação em B: 100Kg Verificando se o momento resultante da barre é nulo: Momento em relação ao ponto B (poderia ser em relação ao ponto A, ou ao centro, tem que dar zero em relação a qualquer um dos pontos da barra): 55*20 (momento devido à pessoa) - 155*20 (momento devido à reação da barra no ponto A) + 200*10 (momento devido à massa da barra) = 1100 - 3100 + 2000 = 0 5. Calcular o momento combinado das duas forças que representam um binário de 180N e que distam 2m. 60 N 360 N 400 N 80 N 40 N 6. .Determine os ângulos diretores da força F necessários para o equilíbrio do ponto O. Os ângulos são 45,2º, 48,2º e 105º Os ângulos são 49º, 46º e 109º Os ângulos são 48,2º, 48,2º e 109º Os ângulos são 45,2º, 48,2º e 109º Os ângulos são 47,2º, 47,2º e 110º 7. Para levantar o mastro OC, uma armação leve OAB é presa ao mastro e uma força de tração de 3,2 kN é aplicada ao cabo de sustentação pelo guincho em D. O módulo do momento desta força de tração em relação à dobradiça no ponto O. tem valor mais próximo de: 7,35 kN.m 9,60 kN.m 8,45 kN.m 5,25 kN.m 6,15 kN.m 8. Assinale a alternativa CORRETA: A massa não é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza escalar. A massa não é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza vetorial. A massa pode ser considerada uma grandeza escalar e vetorial. A massa é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza escalar. A massa é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza vetorial. Explicação: A massa é uma medida de inércia do corpo e é considerada uma grandeza escalar. MECÂNICA GERAL CCE1197_A5_201708401431_V1 1. Em um determinado objeto o vetor força resultante é F = (-40, 20, 10)N e o seu vetor posição é R = ( -3, 4, 6) m. Determine o módulo do vetor momento gerado por essa força. 145,97 Nm. 245,97 Nm. 200,97 Nm. 120,45 Nm. 297,15 Nm. Explicação: M = RXF = ( -3, 4, 6) X (-40, 20, 10) M = ( -80, -210, 100 ) Nm. O módulo do momento é = 245,97 Nm. 2. Considere o vetor posição r dirigido do ponto A ao ponto B. Determine o comprimento do cordão AB. Tome z = 4 m. 3m; 7m; 6m; 49m; 36m; Explicação: A(3, 0, 2) e B (0, 6, 4) AB (-3, 6, 2) (Módulo de AB)2 = (-3)2 + 62 + 22 = 49 Módulo de AB= 7m 3. Assinale a alternativa CORRETA: O peso não é considerado uma grandeza vetorial, pois trata-se da força com que a Terra atrai um corpo devido a aceleração da gravidade g. O peso é considerado uma grandeza escalar e vetorial, pois trata-se da força com que a Terra atrai um corpo devido a aceleração da gravidade g. O peso é considerado uma grandeza escalar, pois trata-se da força com que a Terra atrai um corpo devido a aceleração da gravidade g. O peso é considerado uma grandeza vetorial, pois trata-se da força com que a Terra atrai um corpo devido a aceleração da gravidade g. O peso não é uma grandeza vetorial nem escalar, pois trata-se da força com que a Terra atrai um corpo devido a aceleração da gravidade g. Explicação: O peso é considerado uma grandeza vetorial, pois trata-se da força com que a Terra atrai um corpo devido a aceleração da gravidade. 4. Se a massa do cilindro C é 40 kg, determine a massa do cilindro A, de modo a manter a montagem na posição mostrada na figura. 40 kg 34,64 kg nenhuma das alternativas 27,5 kg 20 kg 5. Para a mola de comprimento inicial igual a 60 cm e constante igual a 500N/m, determine a força necessária para deixá-la com comprimento de 80 cm. 200N 120N 105N 95N 100N 6. Quando calculamos o equilíbrio de um ponto material e a solução der resultado negativo, isso indica que o sentido da força é: Igual ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. Oposto ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. O mesmo do diagrama de corpo livre que foi suposto. Muito maior ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. Bem menor ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. Explicação: Quando calculamos o equilíbrio de um ponto material e a solução der resultado negativo, isso indica que o sentido da força é oposto ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto.7. Determine o momento da força de F = 1000 N em relação ao ponto A na figura abaixo. O momento resultante é 906,22 N.m O momento resultante é 306,22 N.m O momento resultante é 300 N.m O momento resultante é nulo O momento resultante é 606,22 N.m Explicação: 8. MA=200Nm e Vx=200N MA=500Nm e Vx=800N MA=800Nm e Vx=200N MA=-200Nm e Vx=800N MA=200Nm e Vx=800N Explicação: MA=800Nm e Vx=200N 1. Um jovem que pesa 200 N, caminha sobre uma viga homogênea com peso de 600 N que esta apoiada sobre as arestas de dois corpos prismáticos. Como ele caminha para a direita, é possível prever que ela se movimentará em torno do apoio B. A distância de B em que tal fato acontece, é, em metros, igual a: 3 m 1 m 4 m 5 m 2 m Explicação: 2. Cada hélice de um navio de duas hélices desenvolve um empuxo de 300 kN na velocidade máxima. Ao manobrar o navio, uma hélice está girando a toda velocidade para frente e a outra a toda velocidade no sentido reverso. Que empuxo P cada rebocador deve exercer no navio para contrabalançar o efeito das hélices? P = 48,33 kN P = 155,73 kN P = 51,43 kN P = 75,43 kN P = 231,47 kN 3. Seja F a força de atração do Sol sobre um planeta. Se a massa do Sol se tornasse três vezes maior, a do planeta, cinco vezes maior, e a distância entre eles fosse reduzida à metade, a força de atração entre o Sol e o planeta passaria a ser: 60F 30F 3F 7,5F 15F 4. Uma barra AB, homogênea e de secção reta e uniforme, de 80 cm de comprimento e peso 50 N, está apoiada num ponto O, como mostra a figura. O peso Q é de 100 N. Para o equilíbrio horizontal da barra AB, deve-se suspender à extremidade A um peso de: 400 N 200 N 300 N 250 N 350 N Explicação: 5. A extremidades da chapa triangular estão sujeitas a três binários. Determine a dimensão d da chapa de modo que o momento de binário resultante seja 400Nm no sentido horário. d = 1,22 m d = 0,94 m d = 0,64 m d = 1,76 m d = 0,57 m Explicação: 6. Para a mola de comprimento inicial igual a 60 cm e constante igual a 500N/m, determine a força necessária para deixá-la com comprimento de 80 cm. 200N 95N 120N 100N 105N 7. Determine o momento da força de F = 1000 N em relação ao ponto A na figura abaixo. O momento resultante é 300 N.m O momento resultante é 606,22 N.m O momento resultante é nulo O momento resultante é 906,22 N.m O momento resultante é 306,22 N.m Explicação: 8. Quando calculamos o equilíbrio de um ponto material e a solução der resultado negativo, isso indica que o sentido da força é: Muito maior ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. Bem menor ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. Igual ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. Oposto ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. O mesmo do diagrama de corpo livre que foi suposto. Explicação: Quando calculamos o equilíbrio de um ponto material e a solução der resultado negativo, isso indica que o sentido da força é oposto ao mostrado no diagrama de corpo livre que foi suposto. MECÂNICA GERAL CCE1197_A6_201708401431_V1 1. Um binário atua nos dentes da engrenagem mostrada na figura. Qual será o valor do binário equivalente, composto por um par de forças que atuam nos pontos A e B. 120N 90N 80N 150N 100N Gabarito Coment. 2. Determine a intensidade da força F necessária para o equilíbrio do ponto O, sendo F2 = 600 N. 223 N 128 N 368 N 429 N 534 N Explicação: F = Fxi + Fyj + Fzk N F1 = 500j N F2 = 600k N F3 = F3 uOB uOB = vetor rOB/rOB vetor rOB = - 2i - 3j + 6k m raiz quadrada (22 + 33 + 62) = 7 uOB = - 0,286i - 0,429j + 0,857k F3 = F3 uOB = 700 (- 0,286i - 0,429j + 0,857k) = (-200i -300j +600k) N Somatório de F = 0 Somatório de Fx = 0 = -200 + Fx¿ = 0 Fx¿ = 200 N Somatório de Fy = 0 = 400 - 300 + Fy¿ = 0 Fy¿ = -100 N Somatório de Fz = 0 = -600 + 600 + Fz¿ = 0 Fz¿ = 0 N Intensidade de F = raiz quadrada (2002 +1002 + 02) = 223 N 3. Considere uma viga com um tipo de apoio engastado homogênea de 10 m de comprimento carregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m. Quais são os valores das reações de apoio? A reação vertical é 120kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 720N.m A reação vertical é 100kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 500N.m A reação vertical é 10kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 50N.m A reação vertical é 80kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 320N.m A reação vertical é 40kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 80N.m Explicação: Troca da carga distribuída pela concentrada: 10 x 10 = 100 N Equilíbrio na horizontal: H = 0 Equilíbrio na vertical: V = 100 N Soma dos momentos em relação ao engaste: M - 100 x 5 = 0, logo M = 500 N.m 4. O lado do triângulo eqüilátero da figura mede 1 m. Calcule a intensidade da força F3 para que o momento do binário resultante que age no triângulo seja de 600 Nm no sentido horário. Dados: F1 = 400 N e F2 = 300 N. 700 N 600 N 500 N 300 N 400 N Explicação: 5. Determine a força interna na barra AB, Fab=? . Fab=125 N - COMPRESSÃO Fab=152 N - TRAÇÃO Fab=52 N - TRAÇÃO Fab=152 N - COMPRESSÃO Fab=52 N - COMPRESSÃO 6. Determine o momento em torno do ponto A para cada uma das três forças atuando na viga, considerando o sentido anti-horário como positivo. -11.200 lb.ft -10.000 lb.ft +11.000 lb.ft +11.400 lb.ft -11.000 lb.ft 7. Determine a tensão nos cabos AB e AD para o equilíbrio do motor de 200kg mostrado na figura. Dados θ=30º e α = 60º. Use g=10m/s^2 Tensão na corda AD = 1793,15 N Tensão na corda AB = 1464,10 N Tensão na corda AD = 732,05 N Tensão na corda AB = 896,56 N Tensão na corda AD = 1000,00 N Tensão na corda AB = 1732,05 N Tensão na corda AD = 1464,10 N Tensão na corda AB = 1035,28 N Tensão na corda AD = 1098,75 N Tensão na corda AB = 1344,84 N Explicação: 8. Ao observarmos um atleta correndo podemos definir: As forças aplicadas pelos tendões como sendo força externa O atrito entre o tênis do atleta e o asfalto como sendo força interna A reação do apoio como sendo força interna. O pelo do atleta com sendo força interna As forças aplicadas pelos músculos como sendo forças internas. 1. Em um determinado objeto a sua força resultante é F = 100N na direção ( +i ) e o vetor momento gerado pela força resultante é M = ( 0, +50, 0)Nm. Determine o vetor posição responsável por gerar este momento. R=( 0, 0, +5/10) m R=( 0, 0, +10) m R=( 0, 0, +5) m R=( 0, 0, +50) m R=( 0, +50, 0) m 2. Determine o momento de um binário formado por duas forças de 400 N em direções opostas com uma de distancia de 2 metros entre estas. 800kN 800Nm 800MPa 80kN 80N 3.Determine a força interna na barra AB, Fab ? Nenhuma das anteriores Fab= 145 N - COMPRESSÃO Fab= 125 N - COMPRESSÃO Fab= 145 N - TRAÇÃO Fab= 125 N - TRAÇÃO 4. Podemos afirmar que as forças externas: Num corpo rígido, pode na ausência de oposição, causar um movimento de rotação ou translação. Não podem causar movimento Num corpo rígido, pode na presença de oposição, causar um movimento de rotação ou translação. Podem somente causar um movimento de translação. Podem somente causar um movimento de rotação; 5. As três forças mostradas na figura agem sobre a estrutura de um suporte. Determine o módulo de F e sua direção θ de modo que a força resultante seja direcionada ao longo do eixo x¿ positivo e tenha um módulo de 800N. F = 600,25 N e 8,66° F = 868,87 N e 21,34° F = 300,00 N e 30° F = 868,87 N e 8,66° F = 600,25 N e 21,34° Explicação: 6. A plataforma uniforme, que tem uma massa por unidade de comprimento de 28 kg/m, está simplesmente apoiada sobre barras de apoio em A e em B. Um trabalhador da construção civil com 90 kg sai do ponto B e anda para a direita, como mostrado na figura a seguir. Qual é a distância máxima s que ele poderá andar sobre a plataforma sem que ela gire em torno do ponto B? 2,15 m 1,85 m 2,65 m 2,78 m 2,49 m MECÂNICA GERAL CCE1197_A7_201708401431_V1 1. Determine o momento da força de F = 1000 N em relação ao ponto O na figura abaixo. o momento resultente é nulo o momento resultente é 606,22 N.m o momento resultente é 306,22 N.m o momento resultente é -300 N.m o momento resultente é 906,22 N.m Explicação: 2. Complete a frase a seguir com as palavras abaixo: Estática é o estudo dos corpos que estão em ___________ ou se movendo com velocidade ______________. constante repouso movimento aleatória repouso variada movimento constante repouso constante Explicação: Estática é o estudo dos corpos que estão em repouso ou se movendo com velocidade constante. 3. A viga mostrada na figura tem um peso de 7kN. Determine o comprimento do menor cabo ABC que pode ser utilizado para suspendê-la, considerando que a força máxima que ele pode suportar é de 15 kN. 10,31 m 9,31 m 7,31 m 6,31 m 8,31 m Explicação: 4. A respeito das forças internas podemos afirmar: Se o corpo rígido é estruturalmente composto por várias partes, as forças de ligação entre elas são também definidas como forças interiores. Forças internas não se aplicam a corpos extensos. Forças internas são aquelas que não mantêm unidas as diferentes estruturas de um corpo rígido. Forças internas não mantêm a estrutura de um corpo extenso. Se o corpo rígido é estruturalmente composto por várias partes, as forças de ligação entre elas não são definidas como forças interiores. Gabarito Coment. 5. A extremidade da barra está submetida a três forças concorrentes e coplanares. A intensidade da força resultante é: 512,4 N 296,8 N 485,0 N 180,2 N 383,2 N 6. Qual a alternativa está correta? Se o corpo rígido é composto estruturalmente de várias partes, as forças que mantêm juntas as partes componentes são definidas como forças externas; As forças internas somente mantêm juntas as partículas que formam somente um único corpo rígido; As forças externas mantêm juntas as partículas que formam um corpo rígido; As forças internas representam a ação de outros corpos sobre o corpo rígido em questão. As forças internas mantêm juntas as partículas que formam o corpo rígido e no caso deste ser composto estruturalmente de várias partes, também é responsável por mantê-las juntas. 7. O centro de gravidade de um trapézio que possui 30cm de base inferior e 20cm de base superior de altura de 12cm é: 0,0; 5,6 1,6 ; 4,0 0,0 ; 5,0 1,6 ; 5,0 1,6 ; 5,6 8. Uma viga horizontal de 700 kg e 10 m está apoiada somente por suas extremidades. Estes dois pontos de apoio são representados no plano cartesiano XY por A = (0 , 0) e B = (10 , 0). No ponto P = (8 , 0) há uma força F = 2500 (j) N aplicada. Se o sistema se encontra em equilíbrio, calcular as reações nos apoios A e B. Utilize o módulo da aceleração da gravidade como |g| = 10 m/s^2. RA = 2250 N e RB = 2250 N RA = 3000 N e RB = 1500 N RA = 2500 N e RB = 2000 N RA = 2000 N e RB = 2500 N RA = 1500 N e RB = 3000 N 1. A respeito do princípio da transmissibilidade podemos afirmar que: Quando aplicada num corpo rígido não pode ser substituída por uma força F' com a mesma intensidade, a mesma direção e o mesmo sentido. Estabelece que as condições de equilíbrio de um corpo rígido não permanecem inalteradas Não estabelece que as condições de equilíbrio de um corpo rígido permanecem inalteradas Forças que respeitem o princípio da transmissibilidade, não são consideradas forças equivalentes. Forças que respeitem o princípio da transmissibilidade, são consideradas forças equivalentes Gabarito Coment. 2. Dado a figura abaixo, determine o momento dessa força em relação ao ponto C. 9x103 Nm 999x103 Nm 0,999x103 Nm 9,99x103 Nm 99,9x103 Nm 3. Um corpo extenso está em equilíbrio estático sob a ação de forças externas. Com relação às condições de equilíbrio é certo que: A resultante das forças e a soma dos momentos são não nulas Apenas a soma dos momentos é nulo Nada pode ser afirmado Apenas a resultante das forças é nula A resultante das forças é nula, além da soma dos momentos Explicação: Um corpo extenso está em equilíbrio estático quando não há translação (resultante nula) e não há rotação (soma dos momentos é nula). 4. Considere uma viga bi-apoiada de 5 m de comprimento carregada por uma carga concentrada de 60kN fazendo um ângulo de 30º com a horizontal e está localizada no meio da viga. Sendo os apoios dessa viga são móveis quais são as reações de apoio? 60kN e 30kN 30kN e 15kN 30kN e 30kN 15kN e 15kN 60kN e 60kN Explicação: Sendo apenas uma carga concentrada no meio da viga e os apoios lacalizados nos extremos da viga, podemos dizer que a carga será dividida igualmente para cada apio. Sendo assim a carga vertical será 60.sen (30º) = 30kN o valor da reação para cada apio será: 15kN. 5. Se o bloco B da figura pesa 4 kN e o bloco C pesa 1,5 kN, determine o peso requerido do bloco D e o ângulo θ para o equilíbrio. 14,53 N e 61,12° 4,53 N e 71,05° 21,55 N e 60,15° 4,53 N e 30° 1,13 N e 71,05° Explicação: PD é o peso do bloco D PB é o peso do bloco B PC é o peso do bloco C no ponto A, temos: Somatório das forças no eixo x: -PB.cos(teta) + PC.cos(30º) =0 (equação 01) -4.cos(teta) + 1,5.cos(30º) =0 teta = 71,05º Somatório das forças no eixo y: +PB.sen(teta) + PC.sen(30º) - PD=0 (equação 02) +4.sen(71,05) + 1,5.sen(30º) - PD=0 PD=4,53N 6. Uma viga horizontal de 700 kg e 10 m está apoiada somente por suas extremidades. Estes dois pontos de apoio são representados no plano cartesiano XY por A = (0 , 0) e B = (10 , 0). No ponto P = (8 , 0) há uma forçaF = 2500 (j) N aplicada. Se o sistema se encontra em equilíbrio, calcular as reações nos apoios A e B. Utilize o módulo da aceleração da gravidade como |g| = 10 m/s^2. RA = 2250 N e RB = 2250 N RA = 3000 N e RB = 1500 N RA = 1500 N e RB = 3000 N RA = 2500 N e RB = 2000 N RA = 2000 N e RB = 2500 N 7. A extremidade da barra está submetida a três forças concorrentes e coplanares. A intensidade da força resultante é: 512,4 N 485,0 N 180,2 N 296,8 N 383,2 N 8. A respeito das forças internas podemos afirmar: Se o corpo rígido é estruturalmente composto por várias partes, as forças de ligação entre elas não são definidas como forças interiores. Forças internas são aquelas que não mantêm unidas as diferentes estruturas de um corpo rígido. Se o corpo rígido é estruturalmente composto por várias partes, as forças de ligação entre elas são também definidas como forças interiores. Forças internas não se aplicam a corpos extensos. Forças internas não mantêm a estrutura de um corpo extenso. MECÂNICA GERAL CCE1197_A8_201708401431_V1 1. Uma viga foi projetada para possuir 20m de comprimento e seção de 100 × 100 cm, se construída com uma treliça de barras metálicas idênticas de 1 m de comprimento, e estar à ação de uma carga distribuída constante de 20 KN/m, incluindo o peso próprio. A força normal de tração atuante nas barras horizontais superiores da treliça será 20KN × 20. máxima. 20KN/(20)^2. zero. 20KN/(20). 2. Quais devem ser as reações de apoio e as forças normais nas barras. VE = 0; VE = 80 KN e VA = 80 KN. HE = 0; VE = 100 KN e VA = 100 KN. VE = 0; VE = 50 KN e VA = 50 KN. VE = 0; VE = 70 KN e VA = 70 KN. HE = 100 KN; VE = 0 e VA = 100KN. Gabarito Coment. 3. O centro de gravidade da área limitada no primeiro quadrante pela parábola y = 4 ¿ x² é: (3/5;5/4) (4/3;5/8) (3/4;8/5) (3/4;5/8) (3/7;8/7) 4. Considerando que θ=40º e que T=10kN a magnitude da força resultante é: 21,75 N 10,15 N 12,24 N 15,0 N 18,35 N 5. As treliças de madeira são empregadas como estruturas de pontes, torres, coberturas etc. O uso mais frequente é como estrutura de cobertura. A treliça em que a estrutura tem a parte superior com aspecto de arcos e o banzo inferior horizontal e reto denomina-se: Treliça Fink. Nenhuma das alternativas Treliça tipo Bowstring. Treliça tipo Pratt. Treliça Belga. 6. Em uma academia de ginástica, dois estudantes observam uma barra apoiada em dois pontos e que sustenta duas massas de 10kg, uma de cada lado, conforma a figura a seguir A massa da barra é 12kg. Dessa forma, qual o valor máximo de uma outra massa, que pode ser colocada em um dos lados da barra, sem que esta saia do equilíbrio? Considere g = 10 m/s2 m=24kg m=12kg m=30kg m=10Kg m=20kg 7. Considere uma viga bi-apoiada homogênea de 6 m de comprimento carregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m, por uma carga concentrada de 60kN fazendo um ângulo de 30º com a horizontal e está localizada no meio da viga. Sendo o peso da viga igual 100N e considerando os apoios dessa viga móveis, quais são as reações de apoio? 115kN e 115kN 70kN e 70kN 95kN e 95kN 90kN e 90kN 100kN e 100kN 8. Considere a figura a baixo. Calcular o módulo da força que atua no segmento AB 125 KN 75 KN 100 KN 150 KN 50 KN 1. O centroide um triângulo retângulo de base 6 cm e altura 8 cm é: (2,67 ; 3,33) (3,00;4,00) (2,67;5,00) (3,33; 5,00) (1,67 ; 3,33) 2. As duas hastes de alumínio suportam a carga vertical P = 20 kN. As forças Fab e Fac, em KN, são: 28,3 e 20,0 29,8 e 35,4 20,0 e 28,3 25,0 e 25,7 29,8 e 32,0 3. O centro de gravidade da área limitada no primeiro quadrante pela parábola y = 4 ¿ x² é: (4/3;5/8) (3/5;5/4) (3/4;8/5) (3/4;5/8) (3/7;8/7) 4. Considerando que θ=40º e que T=10kN a magnitude da força resultante é: 12,24 N 10,15 N 15,0 N 21,75 N 18,35 N 5. Considere a figura a baixo. Calcular o módulo da força que atua no segmento AB 125 KN 100 KN 150 KN 75 KN 50 KN Gabarito Coment. 6. Em uma academia de ginástica, dois estudantes observam uma barra apoiada em dois pontos e que sustenta duas massas de 10kg, uma de cada lado, conforma a figura a seguir A massa da barra é 12kg. Dessa forma, qual o valor máximo de uma outra massa, que pode ser colocada em um dos lados da barra, sem que esta saia do equilíbrio? Considere g = 10 m/s2 m=24kg m=12kg m=20kg m=30kg m=10Kg 7. Considere uma viga bi-apoiada homogênea de 6 m de comprimento carregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m, por uma carga concentrada de 60kN fazendo um ângulo de 30º com a horizontal e está localizada no meio da viga. Sendo o peso da viga igual 100N e considerando os apoios dessa viga móveis, quais são as reações de apoio? 100kN e 100kN 95kN e 95kN 90kN e 90kN 115kN e 115kN 70kN e 70kN 8. Uma viga foi projetada para possuir 20m de comprimento e seção de 100 × 100 cm, se construída com uma treliça de barras metálicas idênticas de 1 m de comprimento, e estar à ação de uma carga distribuída constante de 20 KN/m, incluindo o peso próprio. A força normal de tração atuante nas barras horizontais superiores da treliça será 20KN/(20)^2. 20KN/(20). máxima. zero. 20KN × 20. MECÂNICA GERAL CCE1197_A9_201708401431_V1 1. Calcular a intensidade das forças de reação de apoio na viga mostrada na Figura, considerando P = 800 lb e a = 5 pés e b = 7 pés. RVB = 233 lb, RVA = 367 lb e RHA = 0 RVB = 233 lb, RVA = 267 lb e RHA = 0 RVB = 333 lb, RVA = 367 lb e RHA = 0 RVB = 233 lb, RVA = 467 lb e RHA = 0 RVB = 333 lb, RVA = 467 lb e RHA = 0 Explicação: Somatória de momentos no ponto "A" igual a zero. Sentido de giro horário como positivo. Somatório do MA = 0 800.5 - RVB . 12 = 0 RVB = 800. 5/ 12 = 333 lb Somatória das forças verticais igual à zero. Sentido para cima positivo. Somatório de FV = 0 RVA - 800 + RVB = 0 RVA - 800 + 333 = 0 RVA = 467 lb Somatória das forças horizontais igual à zero. Sentido para direita positivo. Somatório de FH = 0 RHA = 0 RVB = 333 lb, RVA = 467 lb e RHA = 0 2. 1. Duas forças F1=80N e F2=50N , atuam em um corpo conforme a Figura abaixo. Determinar: a força resultante. FR=110N FR=20N FR=50N FR=30N FR=-30N 3. O ângulo entre A = (-25m)i + (45m)j e o eixo x positivo é: 61° 151° 29° 209° 119º 4. Qual dos seguintes pares são ambas quantidades escalares? energia e força velocidade e massa densidade e massa temperatura e velocidade volume e peso 5. Considere uma viga com um tipo de apoio engastado homogênea de 2 m de comprimentocarregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m, e por uma carga concentrada de 60kN que está localizada no meio da viga. Sendo o peso da viga igual 100kN e desconsiderando a espessura dessa viga, quais são as reações de apoio? A reação vertical é 200kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 400kN.m A reação vertical é 170kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 510kN.m A reação vertical é 280kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 1680kN.m A reação vertical é 220kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 660kN.m A reação vertical é 180kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 180kN.m Explicação: Concentrando a carga Fd = 10.2 = 20 kN em um apoio engastado temos uma reação vertical , logo esta reação será a soma vetorial das forças verticais R = 20 + 60 + 100 = 180 kN em um apoio engastado temos uma reação hrizontal , logo esta reação será a soma vetorial das forças horizontais H = 0 O somatório dos momentos é igual a zero Mf -180.1 =0 (1 é a distancia dessa fora até a extremidade da viga) Mf = 180 kN.m 6. Calcular a intensidade das forças de reação de apoio na viga mostrada na Figura, considerando P = 300 lb e a = 5 pés e b = 7 pés. RVB = 100 lb, RVA = 170 lb e RHA = 0 RVB = 195 lb, RVA = 305 lb e RHA = 0 RVB = 125 lb, RVA = 175 lb e RHA = 0 RVB = 165 lb, RVA = 225 lb e RHA = 0 RVB = 105 lb, RVA = 125 lb e RHA = 0 Explicação: Somatória de momentos no ponto "A" igual a zero. Sentido de giro horário como positivo. Somatório do MA = 0 300.5 - RVB . 12 = 0 RVB = 300. 5/ 12 = 125 lb Somatória das forças verticais igual à zero. Sentido para cima positivo. Somatório de FV = 0 RVA - 300 + RVB = 0 RVA - 300 + 125 = 0 RVA = 175 lb Somatória das forças horizontais igual à zero. Sentido para direita positivo. Somatório de FH = 0 RHA = 0 RVB = 125 lb, RVA = 175 lb e RHA = 0 7. Considere uma viga com um tipo de apoio engastado homogênea de 12 m de comprimento carregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m, e por uma carga concentrada de 60kN que está localizada no meio da viga. Sendo o peso da viga igual 100kN e desconsiderando a espessura dessa viga, quais são as reações de apoio? A reação vertical é 170kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 510kN.m A reação vertical é 200kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 400kN.m A reação vertical é 280kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 1680kN.m A reação vertical é 220kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 660kN.m A reação vertical é 180kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 180kN.m Explicação: Concentrando a carga Fd = 10.12 = 120 kN em um apoio engastado temos uma reação vertical , logo esta reação será a soma vetorial das forças verticais R = 120 + 60 + 100 = 280 kN em um apoio engastado temos uma reação hrizontal , logo esta reação será a soma vetorial das forças horizontais H = 0 O somatório dos momentos é igual a zero Mf -280.6 =0 (1 é a distancia dessa fora até a extremidade da viga) Mf = 1680 kN.m 8. Considere duas partículas A e B em movimento com momentos lineares constantes e iguais. É necessariamente correto que: As velocidades de A e B são iguais. As trajetórias de A e B são retas divergentes. Se a massa de A for o dobro da de B, então, o módulo da velocidade de A será o dobro do de B. Se a massa de A for o dobro da de B, então, o módulo da velocidade de A será metade do de B. As energias cinéticas de A e B são iguais. 1. Dois vetores situados um no eixo x e outro no eixo y forma entre si um ângulo de 60 graus. Determine as intensidades desses vetores sabendo que o vetor resultante entre eles é igual a 80 N. Fx= 40 N e Fy =69,28 N Fx = 69,28 N e Fy = 40 N Fx = 40 N e Fy = 56, 6 N Fx = 40 N e Fy = 40 N Fx= 56,6 N E FY = 40 N Explicação: Fx= 80. cos 60 Fy = 80.sen 60 2. Todas as quantidades físicas usadas na mecânica para a engenharia são medidas usando escalares ou vetores. Um escalar é qualquer quantidade física positiva ou negativa que pode ser completamente especificada por sua intensidade. São exemplos de quantidades escalares: Comprimento, velocidade e tempo. Massa, aceleração e comprimento. Comprimento, massa e tempo. Velocidade, aceleração e força. Comprimento, massa e força. Explicação: São grandezas escalares o comprimento, massa e tempo, assim como temperatura e volume, por exemplo. 3. Considere uma viga com um tipo de apoio engastado homogênea de 6 m de comprimento carregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m, e por uma carga concentrada de 60kN que está localizada no meio da viga. Sendo o peso da viga igual 100N e desconsiderando a espessura dessa viga, quais são as reações de apoio? A reação vertical é 280kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 1680N.m A reação vertical é 180kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 180N.m A reação vertical é 170kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 510N.m A reação vertical é 200kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 400N.m A reação vertical é 220kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 660N.m Explicação: Fd = 10.6 = 60kN (área da carga distribuída)] em um apoio engastado temos uma reação vertical , logo esta reação será a soma vetorial das forças verticais R = 60 + 60 + 100 = 220 kN em um apoio engastado temos uma reação hrizontal , logo esta reação será a soma vetorial das forças horizontais H = 0 O somatório dos momentos é igual a zero Mf -220.3 =0 (3 é a distancia dessa fora até a extremidade da viga) Mf = 660 kN.m 4. (FGV-SP) São grandezas escalares: Força, velocidade e aceleração. Tempo, temperatura e volume. Tempo, temperatura e deslocamento. Tempo, deslocamento e força. Temperatura, velocidade e volume. Explicação: Tempo, temperatura e volume. 5. Analisando a disposição dos vetores BA, EA , CB, CD e DE , conforme figura abaixo, assinale a alternativa que contém a relação vetorial correta. EA - DE + CB = BA + CD CB + CD + DE = BA + EA BA + EA + CB = DE + CD BA - DE - CB = EA + CD EA - CB + DE = BA - CD Explicação: EA - CB + DE = BA - CD 6. Considere uma viga com um tipo de apoio engastado homogênea de 4 m de comprimento carregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m, e por uma carga concentrada de 60kN que está localizada no meio da viga. Sendo o peso da viga igual 100kN e desconsiderando a espessura dessa viga, quais são as reações de apoio? A reação vertical é 180kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 180N.m A reação vertical é 280kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 1680N.m A reação vertical é 200kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 400N.m A reação vertical é 220kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 660N.m A reação vertical é 170kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 510N.m Explicação: Fd = 10.4 = 40kN (área da carga distribuída)] em um apoio engastado temos uma reação vertical , logo esta reação será a soma vetorial das forças verticais R = 40 + 60 + 100 = 200 kN em um apoio engastado temos uma reação hrizontal , logo esta reação será a soma vetorial das forças horizontais H = 0 O somatório dos momentos é igual a zero Mf -200.2 =0 (2 é a distanciadessa fora até a extremidade da viga) Mf = 400 kN.m 7. Calcular a intensidade das forças de reação de apoio na viga mostrada na Figura, considerando P = 700 lb e a = 5 pés e b = 7 pés. RVB = 350 lb, RVA = 250 lb e RHA = 0 RVB = 300 lb, RVA = 400 lb e RHA = 0 RVB = 292 lb, RVA = 408 lb e RHA = 0 RVB = 408 lb, RVA = 292 lb e RHA = 0 RVB = 250 lb, RVA = 350 lb e RHA = 0 Explicação: Somatória de momentos no ponto ¿A¿ igual a zero. Sentido de giro horário como positivo. Somatório do MA = 0 700.5 ¿ RVB . 12 = 0 RVB = 600. 5/ 12 = 292 lb Somatória das forças verticais igual à zero. Sentido para cima positivo. Somatório de FV = 0 RVA - 700 + RVB = 0 RVA - 700 + 292 = 0 RVA = 408 lb Somatória das forças horizontais igual à zero. Sentido para direita positivo. Somatório de FH = 0 RHA = 0 RVB = 292 lb, RVA = 408 lb e RHA = 0 8. Dois binários agem na viga. Determine a magnitude de F para que o momento resultante dos binários seja de 450 lb.ft no sentido anti-horário. F = 97 lb F = 130 lb F = 200 lb F = 139 lb F = 197 lb 1. Sobre a intensidade de um vetor podemos afirmar que: I- É o módulo da força. II- É representada como a distância entre dois pontos de origem e extremidade no plano cartesiano. III- É um número contindo no conjunto dos números naturais. IV- Pode ser um número positivo ou negativo, porém diferente de zero. Somente as afirmativas I e III estão corretas. Todas as afirmativas estão erradas. Somente as afirmativas I e II estão corretas. Somente as afirmativas I e IV estão corretas. Todas as afirmativas estão corretas. Explicação: Somente as afirmativas I e II estão corretas. 2. Determine o módulo da força resultante sobre a viga ilustrada. 22 kN 25 kN 21 kN 24 kN 23 kN Explicação: 3. Considere duas partículas A e B em movimento com momentos lineares constantes e iguais. É necessariamente correto que: As energias cinéticas de A e B são iguais. As velocidades de A e B são iguais. As trajetórias de A e B são retas divergentes. Se a massa de A for o dobro da de B, então, o módulo da velocidade de A será metade do de B. Se a massa de A for o dobro da de B, então, o módulo da velocidade de A será o dobro do de B. 4. 1. Duas forças F1=80N e F2=50N , atuam em um corpo conforme a Figura abaixo. Determinar: a força resultante. FR=-30N FR=50N FR=110N FR=20N FR=30N 5. Considere uma viga com um tipo de apoio engastado homogênea de 2 m de comprimento carregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m, e por uma carga concentrada de 60kN que está localizada no meio da viga. Sendo o peso da viga igual 100kN e desconsiderando a espessura dessa viga, quais são as reações de apoio? A reação vertical é 220kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 660kN.m A reação vertical é 170kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 510kN.m A reação vertical é 200kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 400kN.m A reação vertical é 280kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 1680kN.m A reação vertical é 180kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 180kN.m Explicação: Concentrando a carga Fd = 10.2 = 20 kN em um apoio engastado temos uma reação vertical , logo esta reação será a soma vetorial das forças verticais R = 20 + 60 + 100 = 180 kN em um apoio engastado temos uma reação hrizontal , logo esta reação será a soma vetorial das forças horizontais H = 0 O somatório dos momentos é igual a zero Mf -180.1 =0 (1 é a distancia dessa fora até a extremidade da viga) Mf = 180 kN.m 6. Calcular a intensidade das forças de reação de apoio na viga mostrada na Figura, considerando P = 800 lb e a = 5 pés e b = 7 pés. RVB = 333 lb, RVA = 467 lb e RHA = 0 RVB = 233 lb, RVA = 367 lb e RHA = 0 RVB = 233 lb, RVA = 467 lb e RHA = 0 RVB = 233 lb, RVA = 267 lb e RHA = 0 RVB = 333 lb, RVA = 367 lb e RHA = 0 Explicação: Somatória de momentos no ponto "A" igual a zero. Sentido de giro horário como positivo. Somatório do MA = 0 800.5 - RVB . 12 = 0 RVB = 800. 5/ 12 = 333 lb Somatória das forças verticais igual à zero. Sentido para cima positivo. Somatório de FV = 0 RVA - 800 + RVB = 0 RVA - 800 + 333 = 0 RVA = 467 lb Somatória das forças horizontais igual à zero. Sentido para direita positivo. Somatório de FH = 0 RHA = 0 RVB = 333 lb, RVA = 467 lb e RHA = 0 7. Considere uma viga com um tipo de apoio engastado homogênea de 12 m de comprimento carregada em toda a sua extensão por uma carga distribuída 10 kN/m, e por uma carga concentrada de 60kN que está localizada no meio da viga. Sendo o peso da viga igual 100kN e desconsiderando a espessura dessa viga, quais são as reações de apoio? A reação vertical é 280kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 1680kN.m A reação vertical é 170kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 510kN.m A reação vertical é 180kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 180kN.m A reação vertical é 220kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 660kN.m A reação vertical é 200kN, a reação horizontal é nula e a reação do momento é 400kN.m Explicação: Concentrando a carga Fd = 10.12 = 120 kN em um apoio engastado temos uma reação vertical , logo esta reação será a soma vetorial das forças verticais R = 120 + 60 + 100 = 280 kN em um apoio engastado temos uma reação hrizontal , logo esta reação será a soma vetorial das forças horizontais H = 0 O somatório dos momentos é igual a zero Mf -280.6 =0 (1 é a distancia dessa fora até a extremidade da viga) Mf = 1680 kN.m 8. Qual dos seguintes pares são ambas quantidades escalares? temperatura e velocidade volume e peso energia e força densidade e massa velocidade e massa MECÂNICA GERAL CCE1197_A10_201708401431_V1 1. O membro está sujeito a uma força de 6kN. Se θ=45°θ=45°, determine o momento produzido por F sobre o ponto A. MA=-32,18kN.m NDA MA=38,18kN.m MA=-42,18kN.m MA=-38,18 kN.m Explicação: MA=-6cos45(6)-6sen45(3)= - 38,18kN.m (horário) 2. Como parte de um teste, os dois motores de um avião são acelerados e as inclinações das hélices são ajustadas de modo a resultar em um empuxo para frente e para trás, como mostrado na figura a seguir. Que força F deve ser exercida pelo chão em cada uma das duas rodas principais freadas em A e B, para se opor ao efeito giratório dos empuxos das duas hélices? Despreze quaisquer efeitos da roda do nariz, C, que está girada de 90° e não está freada. 4,2 kN 3,8 kN 2,5 kN 3,3 kN 4,8 kN 3. Um ponto material está sob a ação de duas forças de mesmo módulo 50 N, formando entre si um ângulo de 120º. Para equilibrar o ponto é necessário aplicar uma força de módulo: 75 N 100 N 50 N 50*(2)0,5 25 N 4. Determine a tensão nos cabos AB e AD para o equilíbrio do motor de 200kg mostrado na figura. Dados θ = 45º e α = 30º Tensão na corda AD = 1000,00 N Tensão na corda AB = 1732,05 N Tensão na corda AD = 1732,05 N Tensão na corda AB = 2896,56 N Tensão na corda AD = 1793,15 N Tensão na corda AB = 1464,10 N Tensão na corda AD = 732,05 N Tensão na corda AB = 896,56 N Tensão na cordaAD = 1464,10 N Tensão na corda AB = 1035,28 N 5. Determine as coordenadas x e y do centróide associado ao semicírculo de raio 3 centrado no ponto (0,0) X = 0 , Y = 0 X = 4/Pi , Y = 0 X = 0 , Y = 3/Pi X = 3/Pi , Y = 0 X = 0 , Y = 4/Pi Explicação: Simetria: x = 0 y = 4R/3.pi = 4.3/3.pi = 4/pi Gabarito Coment. 6. A extremidades da chapa triangular estão sujeitas a três binários. Determine a dimensão d da chapa de modo que o momento de binário resultante seja 800Nm no sentido horário. d = 1,28 m d = 4,5 m d = 1,87 m d = 3,53 m d = 29,86 m Explicação: 7. Dois vetores têm magnitudes de 10m e 15m. O ângulo entre eles quando são desenhados com suas caudas no mesmo ponto é de 65°. O componente do vetor mais longo ao longo da linha do mais curto é: 0 6.3m 14m 4,2 m 9,1 m 8. Determine as coordenadas do centróide do perfi ilustrados abaixo: x = 500 mm e y = 1033,3 mm x = 150 mm e y = 100 mm x = 50 mm e y = 103,33 mm x = 5 mm e y = 10 mm x = 103,33 mm e y = 50 mm 1. Determine as coordenadas do centroide do perfil ilustrado abaixo em relação ao ponto O: X= 20 mm e Y= 103,33 mm X= 50 mm e Y= 80 mm X= 50 mm e Y= 103,33 mm X= zero e Y= zero X= zero e Y= 103,33 mm Gabarito Coment. 2. Determine as coordenadas XG e YG do centro de gravidade da Figura, onde o raio vale 3 m. XG = 0 m e YG = 1,27 m XG = 1,27 m e YG = 1,27 m XG = 1,25 m e YG = 0 m XG = 1,25 m e YG = 1,25 m XG = 1,27 m e YG = 0 m Explicação: XG = 0 m e YG = 4.3/3pi = 1,27 m 3. Determine o XG e YG, as coordenadas do centro de gravidade, do triângulo com h = 6 m e b = 6 m. XG = 2,5 m e YG = 2,5 m XG = 2 m e YG = 2 m XG = 3 m e YG = 3 m XG = 3 m e YG = 2 m XG = 2 m e YG = 3 m Explicação: XG = b/3 = 2 m e YG = h/3 = 2 m 4. Determine a força resultante de uma carga distribuída em cima de uma viga, sendo que esta carga está localizada na primeira metade da viga de comprimento 8m. A função que rege a carga distribuída nesta viga é dada por w(x) = 3.x2. Considere que x é dado em metros e a força resultante está em N. Fr = 16 N Fr = 19 N Fr = 48 N Fr = 24 N Fr = 64 N Explicação: a força resultante nesta viga será a integral da função W(x) definida de 0 a 4. Fr = x3 = 43 = 64 N 5. Calcule o centroide de uma carga triângular de 15N/m (valor máximo) distribuída em toda a extensão de uma viga de 12m de comprimento.Use como referência o ângulo reto da carga triângular. x = 10 m x = 8 m x = 4 m x = 6 m x = 2 m Explicação: O centróide de uma carga triângular é um terço da base tendo como referência o ângulo reto da carga triangular. sendo assim, temos: 12 / 3 = 4 m 6. (UFB) Observe a figura a seguir e determine quais os vetores que tem o mesmo módulo: Todos têm os módulos iguais. Todos têm os módulos diferentes. Somente o vetor G tem o módulo diferente. A,B,C,D e E. A,B,C,D e F. Explicação: Somente o vetor G tem o módulo diferente. 7. A extremidades da chapa triangular estão sujeitas a três binários. Determine a dimensão d da chapa de modo que o momento de binário resultante seja 800Nm no sentido horário. d = 3,53 m d = 1,87 m d = 1,28 m d = 29,86 m d = 4,5 m Explicação: 8. Dois vetores têm magnitudes de 10m e 15m. O ângulo entre eles quando são desenhados com suas caudas no mesmo ponto é de 65°. O componente do vetor mais longo ao longo da linha do mais curto é: 0 6.3m 4,2 m 14m 9,1 m
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