ED - RESISTENCIA DOS MATERIAIS

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23/05/2020 UNIP - Universidade Paulista : DisciplinaOnline - Sistemas de conteúdo online para Alunos.
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Estes exercícios são para ED
Exercício 1:
Uma barra prismática (com eixo reto e seção transversal constante) tem eixo na posição
horizontal e cinco metros de comprimento. É apoiada simplesmente nas suas extremidades
(o apoio esquerdo é simples fixo e o direito é simples móvel, impedindo a translação vertical).
A barra recebe uma força vertical na sua seção central.
Deseja-se saber o maior valor desta força, com segurança dois e meio, sabendo-se que uma
barra idêntica, mas engastada em uma extremidade e recebendo oitenta quilonewton (kN)
como força vertical aplicada na outra extremidade, mostra ruína.
Assinale a alternativa correta:
A)
32 Kn.
B)
128 kN.
C)
80 kN.
D)
64 kN.
E)
256 kN.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
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Exercício 2:
Uma barra prismática (com eixo reto e seção transversal constante) tem eixo na posição
horizontal e quatro metros de comprimento, sendo engastada em uma extremidade e
recebendo uma força vertical na outra extremidade. A seção transversal é retangular, com 20
cm e 30 cm de lados, e o material pode trabalhar com tensão normal admissível de cem
megapascal (MPa).
Com base nessas informações, é correto afirmar que a maior força a ser aplicada é de
A)
6 000 kN.
B)
50 000 N.
C)
11 250 N.
D)
75 kN.
E)
5 kN.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 3:
Considere a figura:
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Para a barra da figura, cuja seção transversal é mostrada ao lado, a tensão normal
desenvolvida no ponto D da seção S indicada é de
A)
431,1 kgf/cm2.
B)
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-431,1 kgf/cm2.
C)
712,6 kgf/cm2.
D)
-712,6 kgf/cm2
E)
0.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 4:
Considere a figura:
Sabe-se que a barra da figura é construída com um material que possui se = 120 MPa; se =
-200MPa; sr = 300 MPa; e sr = -500MPA.
Determine o máximo valor da carga P que se pode aplicar para que a barra trabalhe com
segurança 2 ao escoamento.
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A)
7,9 kN.
B)
9,7 kN.
C)
97 kN.
D)
79 kN.
E)
5,9 kN.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 5:
Considere a figura:
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Sabe-se que a barra da figura é construída com um material que possui se = 120 MPa; se =
-200MPa; sr = 300 MPa; e sr = -500MPA.
Determine o máximo valor da carga P que se pode aplicar para que a barra trabalhe com
segurança 2 à ruptura.
A)
7,9 kN
B)
 9,7 kN
C)
14,4 kN.
D)
6,9 kN.
E)
5,9 kN.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 6:
Considere a figura:
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A barra da figura recebe uma carga de 10kN em uma de suas extremidades, como mostra a
figura acima, e é engastada na outra.
Determine, nesta situação, a tensão extrema de tração que irá ocorrer nesta barra e assinale
a alternativa correta.
A)
187 MPa.
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B)
1,87 MPa.
C)
817 MPa.
D)
18,7 Mpa.
E)
81,7 Mpa.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 7:
Considere a figura:
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A barra da figura foi construída a partir da junção, pela lateral, de duas cantoneiras de abas
iguais, com dimensão de aba igual a 203 mm e espessura igual a 25 mm. Os módulos de
resistência da seção formada, com relação ao eixo y, são
A)
454x103 mm3 e 1850x103 mm3.
B)
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586x103 mm3 e 1850x103 mm3.
C)
454x103 mm3 e 2860x103 mm3.
D)
586x103 mm3 e 2860x103 mm3.
E)
4540x103 mm3 e 586x103 mm3.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 8:
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Considere a figura::
A barra da figura foi construída a partir da junção, pela lateral, de duas cantoneiras de abas
iguais, com dimensão de aba igual a 203 mm e espessura igual a 25 mm. O material da barra
é dúctil e possui limite de escoamento de 240 MPa.
Utilizando os módulos de resistência da seção formada, com coeficiente de segurança 2 ao
escoamento, a máxima carga P que se pode aplicar é de
A)
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45 kN.
B)
25 kN.
C)
35 kN.
D)
15 kN.
E)
55 kN.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 9:
Considere a figura:
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O cilindro de alumínio da figura encontra-se sujeito a um momento de torção T = 4,5 kN.m.
Considere D = 75 mm e L = 1,2 m.
Determine a máxima tensão de cisalhamento que irá ocorrer.
A)
32,54 MPa.
B)
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54,32 MPa.
C)
45,23 MPa.
D)
23,45 MPa.
E)
42,22 Mpa.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 10:
Considere a figura:
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O cilindro de alumínio da figura acima se encontra sujeito a um momento de torçãoT = 4,5
kN.m. Considere D = 75 mm, L = 1,2 m e G=27 GPa.
Determine o ângulo de deformação por torção, em radianos, que irá ocorrer.
A)
0,01.
B)
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0,032.
C)
0,025.
D)
0,064.
E)
0,09.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 11:
Um elemento estrutural tubular, com 25 mm de diâmetro externo e 20 mm de diâmetro
interno, é submetido a uma carga axial P = 20kN em tração, juntamente com o momento de
torção T= 300 Nm.
Baseando-se na teoria da máxima tensão de cisalhamento, quando se utiliza um fator de
segurança de 2,2 e se=320Mpa, está correto afirmar que este carregamento 
A)
é seguro.
B)
não é seguro.
C)
tanto faz.
D)
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isto não se aplica ao exemplo.
E)
deve ser dimensionado pelo critério da máxima energia de distorção.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 12:
Um elemento estrutural tubular,com 25 mm de diâmetro externo e 20 mm de diâmetro
interno, é submetido a uma carga axial P = 20kN em tração, juntamente com o momento de
torção T= 300 Nm.
Determinando as tensões principais temos
A)
201,8 Mpa.
B)
204,25 MPa e -38,61 MPa.
C)
204,25 MPa e 38,61 MPa.
D)
-204,25 MPa e -38,61 Mpa.
E)
204,25 MPa e -386,1 MPa.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
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B) 
Exercício 13:
Um parafuso de aço com 8 mm de diâmetro é parafusado em um bloco por meio de uma
alvanca com 300 mm de comprimento.
Determine a força F que deve ser aplicada na alavanca, de forma que a tensão de
cisalhamento não ultrapasse 180 Mpa.
A)
20 N.
B)
40 N.
C)
60 N.
D)
80 N.
E)
100 N.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 14:
Um parafuso de aço com 8 mm de diâmetro é parafusado em um bloco por meio de uma
alvanca com 300 mm de comprimento.
Determine o deslocamento da força F que deve ser aplicada na alavanca, de forma que a
tensão de cisalhamento não ultrapasse 180 MPa. Sabe-se que o material possui G = 84 GPa
e que o parafuso possui um comprimento de 50 mm.
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A)
1,28 mm.
B)
12,8 mm.
C)
18,5 mm.
D)
0,128 mm.
E)
8 mm. 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
Exercício 15:
Considere a figura:
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Um ponto de um elemento estrutural está sujeito a um estado plano de tensões, como mostra
a figura. Usando o Círculo de Mohr, as tensões principais, em MPa, são
A)
99,4 e 15,6.
B)
57,5 e 15,6.
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C)
99,4 e 57,5.
D)
41,9 e 57,5.
E)
41,9 e 15,6.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 16:
Considere a figura:
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Um ponto de um elemento estrutural está sujeito a um estado plano de tensões, como mostra
a figura.
Usando o Círculo de Mohr, a tensão de cisalhamento máxima, em MPa, é de
A)
9,94.
B)
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57,5.
C)
99,4.
D)
41,9.
E)
15,6.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 17:
Considere a figura:
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Um ponto de um elemento estrutural está sujeito a um estado plano de tensões, como mostra
a figura. Usando o Círculo de Mohr, o ângulo entre o plano 1 e o plano onde atua a tensão
normal de 45 MPa, mostrado na figura, é de
A)
45o.
B)
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54o.
C)
30o.
D)
33o.
E)
36o.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 18:
Usando o círculo de Mohr para determinar o estado duplo de tensões que existe em um
ponto, conhecendo as tensões que agem nos planos a e b, perpendiculares entre si
(Plano a: s = 40 MPa e t = 60 Mpa; Plano b: s = -30 Mpa), o ângulo entre o plano principal 2 e
o plano a é de
A)
30o.
B)
45o.
C)
60o.
D)
75o.
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E)
90o.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
A) 
D) 
B) 
C) 
Exercício 19:
Usando o círculo de Mohr para determinar o estado duplo de tensões que existe em um
ponto, conhecendo as tensões que agem nos planos a e b, perpendiculares entre si
(Plano a: s = 40 MPa e t=60Mpa; Plano b: s = -30 Mpa), o ângulo entre o plano onde age a
mínima tensão de cisalhamento e o plano a é de
A)
30o.
B)
45o.
C)
60o.
D)
75o.
E)
90o.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
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Comentários:
E) 
D) 
Exercício 20:
Considere a figura:
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A figura representa uma prensa do tipo “C”. A estrutura desta prensa tem a seção
representada e é construída com ferro fundido, que possui Sr = 340 MPa e Sr = - 620 MPa.
Determine a capacidade da prensa para esta situação quando se deseja que o coeficiente de
segurança seja igual a 2,5 com relação à ruptura.
A)
574 kN.
B)
327 kN.
C)
723 kN.
D)
237 kN.
E)
475 kN.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 21:
Visualise o círculo de Mohr para o estado duplo de tensões que existe em um ponto,
conhecendo as tensões que agem nos planos a e b, perpendiculares entre si?
Plano a: s= 70 MPa e t = 60 Mpa; Plano b: s= 0.
Assinale a alternativa correta:
A) a
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B)
b
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C) c
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D) d
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E)
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e
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 22:
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Considere a figura:
Para a barra da figura, cuja seção transversal é mostrada ao lado, a tensão normal
desenvolvida no ponto A da seção S indicada é de
A)
431,1 kgf/cm2.
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B)
-431,1 kgf/cm2.
C)
712,6 kgf/cm2.
D)
-712,6 kgf/cm2.
E)
0.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 23:
Considere a figura:
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A barra da figura foi construída a partir da junção, pela lateral, de duas cantoneiras de abas
iguais, com dimensão de aba igual a 203 mm e espessura igual a 25 mm.
Determine, para esta barra, a máxima carga P que se pode aplicar para que o coeficiente de
segurança ao escoamento seja igual a 4,5.
A)
25 kN.
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B)
35 kN.
C)
15 kN.
D)
45 kN.
E)
55 kN.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 24:
Considere a figura:
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A seção transversal da parte reta vertical do gancho de içamento de bobinas mostrado na
figura a é representada na figura b. A distância entre a linha de ação da carga da bobina e o
centro de gravidade da seção transversal desta parte reta é de 600 mm.
Determine as tensões extremas para a seção quando o peso da bobina é de 40 KN.
A)
126 MPa e -90 MPa.
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B)
-126 MPa e 90 MPa.
C)
-126 MPa e -90 MPa.
D)
126 MPa e 90 MPa.
E)
126 MPa e -126 MPa.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 25:
Considere a figura:
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Um elo aberto de corrente é obtido pelo dobramento de uma barra circular de baixo carbono
com 12 mm de diâmetro, como mostra a figura.
Sabendo que a carga aplicada na corrente é de 800 N, determine as tensões extremas.
A)
-77,8 MPa e 63,6 MPa.
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B)
77,8 MPa e 63,6 MPa.
C)
77,8 MPa e -63,6 MPa.
D)
-77,8 MPa e -63,6 MPa.
E)
636,6 MPa e -63,6 MPa.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
A) 
C) 
Exercício 26:
Considere a figura:
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O elo da figura é feito de ferro fundido com tensões de ruína de 30 MPa e -120 MPa e possui
seção transversal na forma de um T. Determine a carga P que causa a ruína no elo.
A)
77 kN.
B)
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88 kN.
C)
66 kN.
D)
55 kN.
E)
99 kN.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 27:
Considere a figura:
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Determine a tensão normal no ponto A indicado na barra da figura.
A)
8,75 MPa.
B)
1,25 MPa.
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C)
-13,75 MPa.
D)
-6,25 MPa.
E)
0.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 28:
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Considere a figura:
Determine a tensão no ponto B, indicado na figura.
A)
8,75 MPa.
B)
1,25 MPa.
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C)
-13,75 MPa.
D)
-6,25 MPa.
E)
0.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 29:
Considere a figura:
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Determine a tensão desenvolvida no ponto C, indicado na figura.
A)
8,75 MPa.
B)
1,25 MPa.
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C)
-13,75 MPa.
D)
-6,25 MPa.
E)
0.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 30:
Considere a figura:
 
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Determine a tensão normal que ocorre no ponto D, indicado na figura.
A)
12,75 MPa.
B)
-6,25 MPa.
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C)
-13,75 MPa.
D)
1,25 MPa.
E)
-5,25 MPa.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 31:
Considere a tabela e a figura:
material te (MPa) G (GPa)
Alumínio 140 26
Latão 250 39
Uma barra circular de alumínio com 40 mm de diâmetro é unida a um tubo de latão com 50
mm de diâmetro interno e 10 mm de espessura.
Determine, com segurança 3, o máximo momento de torção (em kNm) que se pode aplicar na
união entre elas.
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A)
5,54.
B)
55,4.
C)
554
D)
4,55
E)
45,5
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) 
Exercício 32:
Considere a tabela e a figura:
 
material te (MPa) G (GPa)
Alumínio 140 26
Latão 250 39
Uma barra circular de alumínio com 40 mm de diâmetro é unida a um tubo de latão com 50
mm de diâmetro interno e 10 mm de espessura.
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Determine o momento de torção que irá ocorrer no engastamento da parte de alumínio
quando se aplicar na união entre as barras um momento de 10 kNm.
A)
0,9 kNm.
B)
9 kNm.
C)
90 kNm.
D)
900 kNm.
E)
5 kNm.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) 
Exercício 33:
Considere a tabela e a figura:
material te (MPa) G (GPa)
Alumínio 140 26
Latão 250 39
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Uma barra circular de alumínio com 40 mm de diâmetro é unida a um tubo de latão com 50
mm de diâmetro interno e 10 mm de espessura.
Determine o momento de torção que irá ocorrer no engastamento da parte de latão quando
se aplicar na união entre as barras um momento de 10 kNm.
A)
0,9 kNm.
B)
9 kNm.
C)
99 kNm.
D)
5 kNm.
E)
2,5 kNm.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
B) 
A) 
Exercício 34:
Um momento de torção de 5 kNm é aplicado a uma barra de seção circular vazada com 25
cm de diâmetro externo e 3 m de comprimento. Determine o máximo diâmetro interno que
pode ter a barra de modo que a tensão máxima de cisalhamento não ultrapasse 500 N/cm2.
A)
2,27 mm.
B)
22,7 mm.
C)
227 mm.
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D)
72,2 mm.
E)
 7,22 mm.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 
Exercício 35:
Um momento de torção de 5 kNm é aplicado a uma barra de seção circular vazada com 25
cm de diâmetro externo e 3 m de comprimento. Determine o máximo diâmetro interno que
pode ter a barra, de modo que a tensão de cisalhamento máxima de 500 N/cm2 não seja
ultrapassada e que o ângulo de deformação na extremidade livre não ultrapasse 0,2o. Dado:
G = 95 GPa.
A)
242 mm.
B)
227 mm.
C)
24,2 mm.
D)
22,7 mm.
E)
50 mm.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) 
Exercício 36:
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Um momento de torção de 5 kNm é aplicado a uma barra de seção circular vazada com 25
cm de diâmetro externo e 3 m de comprimento.
Determine o máximo diâmetro interno que pode ter a barra, de modo que o ângulo de
deformação na extremidade livre não ultrapasse 0,2o. Dado G = 95 GPa.
A)
2,27 mm.
B)
22,7 mm.
C)
227 mm.
D)
2,42 mm.E)
242 mm.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) 
Exercício 37:
Considere a figura:
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 O eixo escalonado da figura acima está submetido aos torques de 0,9 kNm, aplicados nas
extremidades A e D. O material de cada um dos eixos é o mesmo, possuindo módulo de
elasticidade transversal G = 84 GPa.
Determine, em radianos, o ângulo de deformação na extremidade do eixo.
A)
0,62.
B)
0,26.
C)
0,011.
D)
0,11.
E)
1,1.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C)