Resistência dos Materiais I

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23/06/2020 Avaliação da aprendizagem AV2 - 30,0pontos: EMECA.5N1 - Resistência dos Materiais I
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Avaliação da aprendizagem AV2 - 30,0pontos
Entrega 23 jun em 22:55 Pontos 30 Perguntas 10
Disponível 23 jun em 20:55 - 23 jun em 22:55 aproximadamente 2 horas
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MAIS RECENTE Tentativa 1 111 minutos 18 de 30
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Pontuação deste teste: 18 de 30
Enviado 23 jun em 22:46
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1- Leia com atenção o enunciado das questões;
2- A interpretação das questões também é parte da avaliação;
3- Não haverá atendimento individual;
4- É permitido o uso de calculadora;
5- Duração de 120 minutos;
Boa avaliação para vocês.
Atenciosamente,
Professor Eduardo de Castro Barbalho
3 / 3 ptsPergunta 1
A seção transversal de uma viga reta permanece plana quando a viga
se deforma por flexão. Isso provoca uma tensão de tração de um lado
da viga e uma tensão de compressão do outro lado. O eixo neutro é
submetido à tensão nula. Por conta da deformação, a deformação
longitudinal varia linearmente de zero no eixo neutro a máxima nas
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fibras externas na viga. Contando que o material seja homogêneo e a
lei de Hooke se aplique, a tensão também varia linearmente na seção
transversal.
HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais. 7.ed. São Paulo:
Prentice Hall, 2007.
 
Nesse contexto, avalie as seguintes asserções e a relação propostas
entre elas.
 
I - Quando o material do componente é linear elástico o eixo neutro
passa pelo centroide da área da seção transversal.
 
Porque
 
 II - A força normal resultante que age na seção transversal deve ser
máxima.
 
A asserção I é uma proposição falsa e a asserção II é uma proposição
verdadeira;
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a segunda é uma
justificativa correta da primeira;
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a segunda não é
uma justificativa correta da primeira;
 As asserções I e II são proposições falsas; 
 
A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma
proposição falsa;
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3 / 3 ptsPergunta 2
O eixo cardan de transmissão AB de um automóvel possui diâmetro
externo D = 63,5 mm, D = 50,8 mm e um comprimento L = 1800
mm. O referido eixo foi fabricado em aço SAE 1045 LQ com Tensão
de escoamento σ = 565 MPa, Módulo de Elasticidade Longitudinal E =
200 GPa, Módulo de Elasticidade Transversal G = 75
GPa Coeficiente de Poisson ʋ = 0,32. O eixo cardan transmite uma
rotação n = 1600 rpm. Se o engenheiro considerou um coeficiente de
segurança Ks = 5,65 e utilizando apenas os conhecimentos de torção
simples, determine a potência mínima aproximada para executar a
transmissão.
 
e i
r 
 Pot = 2871 kW; 
 Pot = 28,71 kW; 
 Pot = 287100 kW 
 Pot = 287,1 kW; 
 Pot = 287,1 W; 
3 / 3 ptsPergunta 3
Um engenheiro de estruturas especificou para o projeto da viga
isostática bi-apoiada o perfil W360 x 79 para suportar os
carregamentos, conforme ilustração. Considerando que somente a
flexão pura está atuando nela, determine o coeficiente de segurança
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Ks em função da tensão máxima de flexão se tensão de
escoamento σ = 360 MPa.
 
e
 Ks = 0,1953; 
 Ks = 195,3; 
 Ks = 51,2; 
 Ks = 27,3; 
 Ks = 5,12; 
0 / 3 ptsPergunta 4IncorretaIncorreta
Esforço cortante é a resultante interna da força desenvolvida em
membros estruturais devido aos carregamentos externos e atua
paralelamente sobre a área de seção transversal do componente. Em
engenharia é o termo usado para descrever a força que tende a cortar
um objeto sem que haja curvatura. Este tipo de esforço atua contra a
resistência ao cisalhamento do material, e é responsável por gerar a
tensão de cisalhamento e a deformação por cisalhamento. 
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Hibbeler, R. C. (2011). Estática : mecânica para engenharia 12. ed
ed. São Paulo (SP): Pearson Prentice Hall. p.250 e Melconian,
Sarkis. Mecânica técnica e resistência dos materiais. 17ª ed. [S.l.]:
Érica. p.135
Sabe-se que o esforço cortante é a primeira derivado do Momento
Fletor. Face ao exposto, marque a assertiva correta que corresponde
à equação do esforço cortante do intervalo compreendido 0 ≤ z ≤ 2
considerando um deslocamento da esquerda para a direita.
 
 V = - 20Z² + 75Z 
 V = - 20Z 
 V = - 20Z + 75 
 V = - 40Z² + 75 
 V = 20Z² - 75 
0 / 3 ptsPergunta 5IncorretaIncorreta
A fórmula da flexão é utilizada para determinar a tensão normal em um
elemento reto, com seção transversal simétrica a um eixo, e momento
aplicado perpendicularmente a esse eixo.
HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais. 7.ed. São Paulo:
Prentice Hall, 2007.
Inicialmente, pode-se dizer que existem dois tipos básicos de flexão: A
Flexão Simples e a Flexão Pura. Quando há, simultaneamente,
esforço cortante e momento fletor atuando na seção denomina-se por
Flexão Simples. O esforço de Flexão Simples é, normalmente,
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resultante da ação de carregamentos transversais que tendem a
curvar o corpo e que geram uma distribuição de tensões normais
lineares, concomitantemente, com tensões tangenciais no interior do
componente estrutural. A Flexão Pura é um caso particular da Flexão
Simples onde corpos flexionados somente estão solicitados por um
momento fletor, não existindo assim o carregamento transversal, ou
seja, não há esforço cortante atuando na seção e que geram apenas
uma distribuição de tensões normais lineares no interior do
componente estrutural.
Face ao exposto e considerando os carregamentos a que a viga está
submetida, analise tecnicamente e assinale a opção CORRETA.
 
 
A barra está sofrendo Flexão Simples e as maiores tensões normais,
decorrentes da flexão, ocorrem ao longo das fibras mais afastadas da
superfície neutra na direção vertical nos pontos A e G;
 
A barra está sofrendo Flexão Pura e as maiores tensões normais,
decorrentes da flexão, ocorrem ao longo do eixo neutro nos pontos
onde ocorrem os maiores esforços cortantes e os maiores momentos
fletores;
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A barra está sofrendo Flexão Simples e as maiores tensões normais,
decorrentes da flexão, ocorrem ao longo das fibras mais afastadas da
superfície neutra na direção vertical no ponto D;
 
A barra está sofrendo Flexão Simples e as maiores tensões normais,
decorrentes da flexão, ocorrem ao longo das fibras mais afastadas da
da superfície neutra na direção vertical nos pontos B e F;
 
A barra está sofrendo Flexão Pura nos intervalos CD e DE visto que,
nestes intervalos, os esforços cortantes nos mesmos são nulos;
3 / 3 ptsPergunta 6
Dimensionar o diâmetro do rebite para a junta ilustrada, com
aproximação de 0,5 mm, para suportar uma força de 22 kN, sabendo-
se que o material de confecção do mesmo é o aço SAE 1040 laminado
a quente, com tensão de escoamento σ = 290 MPa e o coeficiente de
segurança k = 5. Considere apenas o conhecimento detensão de
cisalhamento média.
 
e
s
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 d = 9 mm; 
 d = 12 mm; 
 d = 16 mm; 
 d = 29 mm; 
 d = 22 mm; 
3 / 3 ptsPergunta 7
No projeto de qualquer estrutura ou máquina, em primeiro lugar, é
necessário usar os princípios da estática para determinar as forças
que agem sobre os vários elementos, bem como no seu interior. O
tamanho dos elementos, sua deflexão e estabilidade dependem não
somente das cargas internas, mas dos materiais de que são feitos. Por
consequência, a determinação precisa e a compreensão fundamental
do comportamento do material é de vital importância para o
desenvolvimento necessário da Resistência dos Materiais.
HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais. 7.ed. São Paulo: Prentice
Hall, 2007.
Face ao exposto, assinale V para as afirmativas verdadeiras e F para
as afirmativas falsas e assinale a opção conforme solicitado.
I - ( ) Resistência dos Materiais é o ramo da Mecânica que estuda as
relações entre as cargas externas aplicadas a um corpo deformável e
a intensidade das forças internas que reagem no interior do corpo.
II - ( ) Como os corpos são perfeitamente Rígidos, o cálculo das
deformações, quando esses estão submetidos a esforços, não é um
dos objetivos da Resistência dos Materiais.
III - ( ) Os conceitos da estática desempenham papéis fundamentais
e relevantes no desenvolvimento e na aplicação da Mecânica dos
Materiais.
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IV - ( ) Uma das aplicações da análise estrutural na solução de
problemas de Resistência dos Materiais é poder determinar as forças e
os momentos resultantes que agem no interior de um corpo.
 F, F, F, F; 
 V, F, F, V; 
 V, V, V, V; 
 V, F, V, V; 
 F, F, V, F; 
0 / 3 ptsPergunta 8IncorretaIncorreta
Quando um eixo engastado numa extremidade é torcido por um torque
na outra extremidade, cada seção transversal gira de um ângulo θ(x)
em relação a sua posição inicial não deformada. Uma porção do eixo
numa posição x gira de um determinado ângulo.
HIBBELER, R. C. Resistência dos materiais. 7.ed. São Paulo:
Prentice Hall, 2007.
Face ao exposto, assinale a única opção que está CORRETA.
 
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Visto que a lei de Hooke é usada no desenvolvimento do ângulo de
torção, é importante que os torques aplicados não provoquem
escoamento no material e que esse seja heterogêneo e se comporte de
maneira inelástica;
 
O projeto de um eixo depende de restrições à quantidade de rotação
ou torção que pode ocorrer quando um eixo é submetido a um torque.
Por isso, verifica-se quanto ao ângulo de torção admissível;
 
O ângulo de distorção é diretamente proporcional ao Torque, ao
comprimento do eixo e inversamente proporcional ao momento de
inércia polar e ao módulo de elasticidade transversal;
 
O ângulo de distorção e o ângulo de torção possuem sempre a mesma
amplitude e são medidos entre um comprimento L de referência;
 
O ângulo γmáx mostrado na face lateral é denominado ângulo de
torção e ele varia a amplitude à medida que o comprimento do eixo
varia;
0 / 3 ptsPergunta 9IncorretaIncorreta
A fórmula da flexão σ = M/S mostra que as tensões são diretamente
proporcionais ao Momento Fletor (M) e inversamente proporcionais ao
Módulo de Resistência à Flexão (S) da seção transversal.
GERE, JAMES MONROE. Mecânica dos Materiais. 6.ed. Thomson,
2003.
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Face ao exposto e considerando que a barra ilustrada esteja
engastada na extremidade oposta assinale V para as
afirmativas verdadeiras e F para as afirmativas falsas e assinale a
asserção CORRETA.
I - ( ) Contando que o material seja homogêneo e que a lei de
Hooke se aplique a tensão normal também varia parabolicamente na
seção transversal;
II - ( ) A deformação longitudinal varia linearmente de zero no eixo
neutro à máxima nas fibras mais externas;
III - ( ) As maiores tensões ocorrem no ponto mais afastado sobre
o eixo z;
IV - ( ) A fórmula da flexão baseia-se no fato de que o momento
resultante na seção transversal é igual ao momento produzido pela
distribuição linear da tensão normal em torno do eixo neutro;
V - ( ) O eixo z na figura representa a superfície neutra na face
circular e nele a tensão é nula;
As afirmativas Falsas são somente:
 I e V; 
 I e III; 
 Somente a III; 
 I, III e V; 
 II, III e IV; 
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3 / 3 ptsPergunta 10
O Momento Fletor representa a soma algébrica dos momentos relativa
à seção YZ em determinado intervalo de estudo, contidos no eixo da
peça, gerados por cargas aplicadas transversalmente ao eixo
longitudinal, que tendem a curvá-lo em torno do eixo transversal,
produzindo esforços axiais e, consequentemente, gerando tensões
normais de tração e compressão na estrutura.
Analisando a viga ilustrada com os carregamentos representados,
pode-se afirmar que a equação do momento fletor onde 2 ≤ z ≤ 4, é:
 
 M = 20Z² + 45Z + 16 
 M = - 10Z² + 75Z - 15(Z-2) 
 M = - 20Z² + 150Z - 15(Z-2) 
 M = 10Z² - 45Z + 16 
 M = 10Z² - 75Z + 15(Z-2) 
Pontuação do teste: 18 de 30