Atividade 4 Mecânicas dos Sólidos Estática

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• Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 
Para dimensionar uma estrutura mecânica é fundamental que o engenheiro 
projetista conheça as forças que atuam internamente no membro estrutural, 
para assim possibilitar a seleção do material e geometria capazes de 
suportar a carga de projeto. (BEER, F. P. et al. Vector Mechanics for 
Engineers: Statics and Dynamics. 12. ed. McGraw-Hill Education, 2019.) 
 
Figura 2: Viga de comprimento L em equilíbrio sob a aplicação de cargas 
pontuais e reações de apoio. 
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 354. 
Considere a viga ilustrada e suponha que que ; e . Assim, 
determine o momento fletor no ponto B e assinale a alternativa que traz 
a resposta correta. 
 
Resposta Selecionada: 
. 
Resposta Correta: 
. 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. Após realizar o cálculo da reação em 
C. Realizando o corte da seção no ponto B e adotando o 
lado direito, iremos aplicar para o ponto B, assim temos: 
 
 
 
 
 
• Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
Segundo Lemos, Teixeira & Mota (2009) uma relação que é pouco enfatizada, mas 
assuntos que estão intimamente relacionados são o centro de gravidade e o equilíbrio 
corporal. Há muitas variáveis que influenciam a localização do centro de gravidade de uma 
pessoa e seu equilíbrio corporal. Alguns teoremas facilitam a localização destes pontos. 
(LEMOS L. F. C.; TEIXEIRA C. S.; MOTA C. B. Uma revisão sobre centro de gravidade e 
equilíbrio corporal . Revista Brasileira de Ciência & Movimento, v. 17, n. 4, p. 83-90 2009.) 
Sobre este assunto, assinale a alternativa correta. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
Se há um eixo (ou plano) de simetria em um corpo 
homogêneo, o centro de gravidade se encontra sobre esse 
eixo ou plano. 
Resposta 
Correta: 
 
 
Se há um eixo (ou plano) de simetria em um corpo 
homogêneo, o centro de gravidade se encontra sobre esse 
eixo ou plano. 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. Você pensou corretamente, por razões 
geométricas o centroide de qualquer corpo homogêneo sempre 
se encontrará no eixo ou plano de simetria. 
 
• Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 
De acordo com Meriam e Kraige (2009) as vigas são, sem nenhuma dúvida, 
as estruturas mais utilizadas da engenharia. Elementos quase obrigatórios 
no dimensionamento de estruturas de qualquer complexidade, as vigas 
possuem diversas geometrias transversais, denominados perfis. Os perfis 
mais utilizados são o perfil em "I" e "T", seguidos pelos perfis em formato de 
"U" e de "L". (MERIAM, J. L.; KRAIGE, L. G. Mecânica para Engenharia - 
Estática. 6. ed., Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos Editora 
LTDA, 2009.) 
O dimensionamento do perfil de uma viga tem como função principal de 
garantir que a viga ofereça resistência a esforços de: 
I. cisalhamento; 
II. momento fletor; 
III. carga axial; 
IV. esforços que tendem a curvas a viga. 
Agora, assinale a alternativa que traz as afirmativas corretas. 
 
Resposta Selecionada: 
II, IV. 
Resposta Correta: 
II, IV. 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. Você pensou corretamente, o principal 
objetivo de uma viga é resistir a cargas de flexão, não tem 
como função principal resistir cisalhamento ou axial. 
 
 
• Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
Elementos estruturais metálicos desempenham papeis fundamentais na 
arquitetura e funcionalidade das construções modernas. Entre esses 
elementos, o mais importante que pode ser citado é a viga, que é um 
elemento criado para resistir principalmente esforços de flexão. Para que 
essa estrutura desempenhe o papel esperado, o projetista deve ter 
conhecimentos teóricos como a viga se comporta quando submetida a um 
esforço. Considere a viga ilustrada a seguir. 
 
Figura 5: Representação de uma viga com atuação de forças sobre elas. 
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 357. 
Supondo que , e , determine a equação do momento 
 
fletor para a região entre A e B da viga, e assinale a alternativa que 
traz a resposta correta. 
Resposta Selecionada: 
para . 
Resposta Correta: 
para . 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. Após realizar o cálculo da reação em 
A. Realizando o corte da seção na região entre A e B e 
adotando o lado esquerdo, iremos aplicar . A carga 
distribuída é transformando-a em carga concentrada, uma 
triangular a da região de secção. Assim temos uma 
equação genérica para o trecho 
 
 
 
para 
 
 
• Pergunta 5 
1 em 1 pontos 
 
“É frequentemente necessário calcular o momento de inércia de uma área 
composta por várias partes distintas as quais são representadas por 
elementos de formas geométricas simples. O momento de inércia é a 
integral ou soma dos produtos da distância ao quadrado vezes o elemento 
da área [...]. Adicionalmente, o momento de inércia de uma área composta 
sobre um eixo específico é, portanto, simplesmente a soma dos momentos 
de inércia de seus componentes sobre o mesmo eixo” (PYTEL, A.; 
KIUSALAAS, J. Engineering Mechanics: Dynamics. 2. ed., London: 
Thomson Learning, 2001. p. 456.) 
Sobre este tema, analise as afirmativas a seguir. 
I. Geometrias complexas podem ser geralmente tratadas como um conjunto 
de geometrias simples que formam o corpo. Com este artifício, é muitas 
vezes possível calcular de forma analítica o Momento de Inércia de uma 
geometria complexa. 
II. O cálculo do momento de inércia leva em consideração a distribuição das 
massas. 
III. O momento de inércia possui uma dependência linear em relação a 
distância do elemento de área. 
IV. O momento de inércia de um corpo independe de sua massa. 
Agora, assinale a alternativa que traz as afirmativas corretas. 
 
Resposta Selecionada: 
I, II. 
Resposta Correta: 
I, II. 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. Você pensou corretamente, o momento de 
inércia é dependente da distância ao quadrado do elemento 
de área e não linear. 
 
• Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 
Vigas são elementos estruturais que desempenham um papel fundamental 
nas construções ao redor do globo, geralmente as vigas possuem 
geometrias simples e é possível fabricá-las com facilidade e agilidade. Para 
seu correto dimensionamento, engenheiros e arquitetos fazem uso de 
conhecimentos teóricos da teoria de vigas, assim como propriedades 
geométricas de uma seção transversal, como o raio de giração. Nesse 
sentido, analise a frase a seguir. 
Raios de giração são medidas alternativas de como ___________ é 
distribuída. São facilmente determinados se ___________ são conhecidos, 
e vice-versa. 
Das alternativas a seguir, assinale a que melhor completa a frase acima. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
Uma área segundos momentos de inércia de 
área. 
Resposta Correta: 
Uma área segundos momentos de inércia de 
área. 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. Você pensou corretamente, raio de giração é 
uma forma de avaliar como uma área é distribuída em relação a 
um eixo, para tal os segundos momentos de inércia são 
utilizados. 
 
 
• Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
Pytel e Kiusallas (2001) definem que o Momento de Inércia de um corpo 
pode ser calculado pela seguinte equação: 
 
Segundo Pytel e Kiusallas (2001, p. 347): “Esta integral corresponde a uma 
medida da habilidade de um corpo em resistir uma mudança em seu 
movimento angular ao redor de um certo eixo, da mesma forma que a 
massa de um corpo é a medida da sua habilidade em resistir uma mudança 
em seu movimento de translação.”. (PYTEL, A.; KIUSALAAS, 
J. Engineering Mechanics: Dynamics. 2. ed., London: Thomson Learning, 
2001.) 
Com base nestas informações e nos seus conhecimentos, assinale a 
alternativa correta. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
O Momento de Inércia leva em consideração a geometria e 
a distribuição da massa do corpo. 
Resposta Correta: 
O Momento de Inércia leva em consideração a geometria e 
a distribuição da massa do corpo. 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. Você pensou corretamente, a geometria e 
distribuição de massa são informações fundamentais para 
determinaro momento de inércia de um corpo. 
 
• Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 
Para dimensionar vigas o engenheiro precisa ter conhecimento preciso de 
como as forças atuam internamente no membro estrutural, e desta forma 
proceder a seleção do material e geometria capazes de suportar a carga de 
projeto. Levando essas informações em consideração, analise a viga 
ilustrada a seguir. 
 
Figura 4: Representação de uma viga sob atuação de diferentes forças e 
reações de apoio. 
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 356. 
Agora, determine os valores do esforço normal (N), o esforço cortante , 
o momento fletor no ponto E, e assinale a alternativa que traz a 
resposta correta. 
 
Resposta Selecionada: 
, e . 
Resposta Correta: 
, e . 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. Como a questão pede pelos esforços internos 
em E, não é necessário o cálculo das reações. Basta fazer a 
secção no ponto E, utilizar a seção da direita e aplicar as 
equações de equilíbrio para encontrar as forças internas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Pergunta 9 
1 em 1 pontos 
 
Considere também o sistema de massas da figura a seguir, sujeito a uma 
ação da gravidade no sentido oposto ao eixo y, ou seja, de cima para baixo. 
Tal sistema é composto por quatro massas de diversos pesos. São copos 
esféricos posicionados no plano conforme as coordenadas do gráfico. O 
centro de gravidade pode ser calculado utilizando a média ponderada das 
coordenadas de cada massa (SÁ; ROCHA, 2012). Nestes casos, utiliza-se a 
equação 
 
A imagem a seguir traz uma representação do sistema de massas. (SÁ, C. 
C.; ROCHA, J. Treze Viagens Pelo Mundo da Matemática. 2. ed. Portugal: 
U.Porto, 2012.) 
 
Figura 1: Sistema de massas indicando a localização de cada uma das 
quatro massas. 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2019. 
Com base nas informações dadas, o centro de gravidade do sistema de 
massas apresentado na figura anterior se encontra nas coordenadas 
________________________. 
Das alternativas a seguir, assinale a que melhor completa a frase acima. 
 
Resposta Selecionada: 
x = 3,75; y = 3,16. 
Resposta Correta: 
x = 3,75; y = 3,16. 
Feedback da 
resposta: 
Resposta correta. Você pensou corretamente, aplicando a 
equação indicada temos. 
 
 
E para o eixo y 
 
 
 
 
• Pergunta 10 
0 em 1 pontos 
 
A concepção de uma estrutura metálica é resultado do esforço combinado 
de engenheiros civis, engenheiro mecânicos, arquitetos e outros 
profissionais de diversas áreas. Os critérios devem ser suficientes para 
satisfazer os requisitos funcionais e econômicos de um projeto integrado. 
(PRAIVA, 2013). Vigas são elementos cuja teoria clássica de cálculo reside 
em hipóteses de elasticidade que simplificam um problema elástico 
tridimensional para unidimensional. (PRAVIA, Z. M. C. Projeto e cálculo de 
estruturas de aço 
– Edifício industrial detalhado. 1. ed., Rio de Janeiro: Elsevier, 2013.) 
Analise as hipóteses clássicas a seguir para uma viga esbelta em flexão, 
assinale as afirmativas abaixo com V para verdadeiro e F para falso. 
( ) Seções planas, tomadas ortogonalmente ao seu eixo, continuam planas 
após a flexão. 
( ) As fibras da viga localizadas na linha neutra mudam seu comprimento 
quando em flexão. 
( ) A linha neutra de uma viga passa pelo centroide da seção transversal da 
viga. 
( ) A deformação de suas fibras varia linearmente com a distância da linha 
neutra. 
( ) Condições de equilíbrio são utilizadas para determinar a linha neutra. 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta. 
 
Resposta Selecionada: 
F, V, V, F, V. 
Resposta Correta: 
V, F, V, V, V. 
Feedback da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. As hipóteses e afirmações de 
teoria de viga apresentadas são todas válidas, exceto que 
fibras localizadas na linha neutra não mudam seu 
comprimento.