Resistência dos Materiais - REVISÃO

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Resistência dos Materiais – REVISÃO
QUESTIONÁRIO 1:
1) A haste suspensa está apoiada em sua extremidade por um disco circular fixo acoplado conforme a figura. Se a haste passar por um orifício de 40 mm de diâmetro. Determine o diâmetro mínimo(d) exigido para a haste e a espessura mínima (t) do disco necessária para suportar a carga de 20 kN. A tensão normal admissível para a haste é 60 MPa e a tensão admissível de cisalhamento para o disco é 35 MPa. (RESPOSTA: d= 20,6 mm e t =4,55 mm)
Fig 1.33 - pg. 37 - Resistência dos materiais- R.C.Hibbeler, 7ª ed.
2) Determine as cargas internas resultantes que agem na seção transversal em C da viga da figura: (R: Vc = 540 N Mc= -1080N.m)
Fig. 1-4, pg. 6, - Resistência dos materiais- R.C.Hibbeler, 7ª ed.
3) A normalização resultante da divisão do esforço cortante pela área da seção transversal é chamada de tensão cisalhante. 
(VERDADEIRO).
4) A normalização resultante da divisão do esforço normal pela área da seção transversal é chamado de tensão cisalhante. (FALSO).
5) A normalização resultante da divisão do esforço normal pela área da seção transversal é chamado de tensão normal. (VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 2:
1) As hastes rígidas conectadas por pinos AB e BC são inclinadas em 30 ° quando estão descarregados. Quando a força P é aplicada o ângulo torna-se 30,2 °. Determine a deformação normal média no fio AC. (R: 6,04 .10^(-3) mm/mm)
Exercício 2-7
2) A placa retangular está sujeita à deformação mostrada pela linha tracejada. Determine a deformação de cisalhamento média na placa. 
(R: -0,02 rad)
 Figura exercício 2-3
3) A deformação normal não causa uma alteração no volume do elemento retangular. (VERDADEIRO).
4) A deformação cisalhante causa uma mudança na forma. (VERDADEIRO).
5) Uma aplicação dos cálculos de deformação é o dimensionamento das juntas de dilatação. (VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 3:
1) (ex. 3-2) Os dados de uma tabela são de um ensaio de compressão de um material cerâmico. A curva tem comportamento linear entre o primeiro e o segundo ponto. Após traçar a curva determine o módulo de elasticidade e o módulo de resiliência. Os pontos são: σ (ksi) ( 0 ; 33.2 ; 45.5; 49.4 ; 51.5 ; 53.4) e ε(in/in) (0; 0.0006; 0.0010; 0.0014; 0.0018; 0.0022). 
(R: E = 55,3.10^3 ksi e ur=9,96 (in.lb)/in^3)
2) (ex. 3-13) Uma barra tem o comprimento de 5 in e área da seção transversal de 0,7 in² e é submetida à uma carga axial de tração de 8000 lb. Se essa barra deforma 0,002 in, determine o módulo de elasticidade do material, considerando um comportamento linear. (R= 28,3.(10^3) ksI)
3) O limite de proporcionalidade, limite elástico, tensão de escoamento, tensão última e a tensão de ruptura são especificações dos estados críticos encontradas nas curvas de tensão-deformação. (VERDADEIRO).
4) O módulo de tenacidade é obtido pela área abaixo da curva tensão-deformação. (VERDADEIRO).
5) O módulo de resiliência é obtido pela área abaixo da parte considerada linear da curva tensão-deformação. 
(VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 4:
1) (ex. 4-69) O conjunto possui os diâmetros e materiais indicados. Se está encaixado de forma segura entre os suportes quando a temperatura é T1=70ºF, determine a tensão normal média em cada material quando a temperatura atinge T2= 110ºF.
R:( σ al= 2.46 ksi; σ br=5.52 ksi; σ st= 22.1 ksi)
 
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2) (ex. 4-74) Um tubo de aço A992 está encaixado em dois conectores A e B. Quando a temperatura da água é 60ºF não carga axial no tubo. Se água quente passa através do tubo e faz com que sua temperatura aumente ∆T = (40 + 15x) ° F, onde x está em pés, determine a tensão normal média no tubo. O diâmetro interno é de 2 pol., A espessura da parede é de 0,15 pol. alfa= 6,6 x 10-6.
(R= 29.1 ksi)
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3) Quando um material é tensionado além da faixa elástica, ele começa a ceder e, portanto, causa deformação permanente. Entre os vários comportamentos inelásticos, os casos comuns exibem comportamento elastoplástico ou perfeitamente elástico- plástico. (VERDADEIRO).
4) Depois que um sólido carregado axialmente é tensionado além da tensão de escoamento, ele criará tensão residual no sólido quando as cargas forem removidas. (VERDADEIRO).
5) O fator de concentração de tensão K é uma razão entre a tensão máxima e a tensão média atuando na maior seção transversal. 
(FALSO).
QUESTIONÁRIO 5:
1) (ex. 5-89) Determine a Tensão de cisalhamento máxima no trecho A-B do eixo da figura. (R = 64,1 MPa)
2) (5-95) O fio de latão tem seção transversal triangular, 2 mm de lado.Se a tensão de escoamento para o latão for τY = 205 MPa, determine o torque máximo T ao qual pode ser submetido para que o fio não ceda. Se este torque for aplicado ao comprimento de 4 m do segmento, determine o maior ângulo de torção de uma extremidade do fio em relação à outra extremidade que não causará dano permanente ao fio. Gbr = 37 GPa. τY= τY = 205 MPa. 
(R= 0,082 N.m e 25,5 rad)
3) Ao resolver as equações de equilíbrio e compatibilidade para os torques reativos desconhecidos. Se algum dos valores tiver valor numérico negativo, isso indica que esse torque atua no sentido de direção oposta ao indicado no diagrama de corpo livre. 
(VERDADEIRO).
4) Após usar a expressão da condição de compatibilidade em termos dos deslocamentos rotacionais causados pelos torques reativos, utilizar a relação torque-deslocamento, como φ = TL / JG, para relacionar os torques desconhecidos aos deslocamentos desconhecidos.   (VERDADEIRO).
5) Convenção de sinais para torque e ângulo de torção positivo: com o polegar direcionado para fora do eixo (mão direita). 
(VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 6:
1) (6-34) Desenhe os diagramas de cisalhamento e momento para o feixe da viga. (R= Ay= 2 kN e MA=-9 kN.m)
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2) (6-54) Se a viga construída está sujeita a um momento interno de M= 75 kN.m, determine a tensão máxima de tração e compressão atuando na viga.  (R= (σ max)c =78.1 MPa e (σ max)t= 165 MPa)
3) A equação para o cálculo da tensão normal apresentada na figura é utilizada para o cálculo de tensão somente para uma flexão:
 (VERDADEIRO).
4) A equação para o cálculo da tensão normal apresentada na figura é utilizada para o cálculo de tensão somente para uma flexão simétrica: 
 (FALSO).
5) A equação para o cálculo da tensão normal apresentada na figura é utilizada para o cálculo de tensão somente para uma flexão com concentração de tensões.  (VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 7:
1) (7-1) Se a viga em I (de flange larga) for submetida à um esforço cortante de V = 20 kN, determine a tensão de cisalhamento na alma em A.  (R= τ=2,56 MPa)
2) (7–2) Se a viga em I (flange larga) for submetida à um esforço cortante de V = 20 kN, determinar a tensão de cisalhamento máxima na viga.  (R= τ=3,46 MPa)
3) A tensão de cisalhamento transversal sempre tem uma tensão de cisalhamento longitudinal associada agindo ao longo dos planos longitudinais da viga. (VERDADEIRO).
4) A distribuição de tensão de cisalhamento é parabólica ao longo na seção transversal retangular. (VERDADEIRO).
5) Em flanges horizontais, o fluxo varia linearmente. (VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 8 e 9:
1- (8-12) Uma cabeça de vaso de pressão é fabricada soldando a placa até o final do vaso, conforme mostrado. Se o vaso sustenta uma pressão interna de 450 kPa, determine a tensão média de cisalhamento na solda e o estado de tensão na parede do vaso. 
(R= σ1=5,06 MPa σ2=2,53 MPa)
2- (8–9).O tubo de água de aço tem um diâmetro interno de 12 pol. E uma parede de espessura de 0,25 pol. Se a válvula A estiver fechada e a pressão da água for 300 psi, determine a tensão longitudinal e a radial desenvolvida na parede do tubo no ponto B. Desenhe o estado da tensão em um elemento de volume localizado na parede.
(R= σ1=7,2 ksi σ2=3,6 ksi)
3- Uma tensão normal longitudinal é a metade da tensão normal radial em reservatórios cilíndricosde parede fina. (VERDADEIRO).
4- O estado plana da tensão em um ponto é representado exclusivamente por três componentes agindo em um elemento que tem uma orientação específica naquele ponto. (VERDADEIRO).
5- O estado de tensão também pode ser representado em termos da tensão de cisalhamento máxima no plano. Neste caso, uma tensão média também atuará no elemento. (VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 10:
1- (10-2) O estado de tensão no ponto do braço tem componentes de εx = 200 (10^-6), εy = -300 (10^-6), e γxy = 400(10^-6). Usar as equações de transformação de deformação para determinar as equivalentes deformações no plano em um elemento orientado à um ângulo de 30° no sentido anti-horário da posição original. 
(R= εx´ = 248 (10^-6), εy´= -348 (10^-6) e γx´y´ = -233(10^-6))
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2- (10-3) O estado de tensão no ponto da folha do pino tem componentes de εx = 200 (10^-6), ε y = 180 (10^-6) e γ xy = -300 (10^-6). Use as equações de transformação de deformações e determine as deformações no plano equivalentes em um elemento orientado a um ângulo de u = 60 ° no sentido anti-horário da posição original. 
(R= εx´ = 55,1 (10^-6), εy´= 325 (10^-6) e γx´y´ = 133(10^-6))
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3) O estado plano de deformação em um ponto é representado exclusivamente por 2 componentes (εy e γxy) agindo sobre um elemento que tem uma orientação específica no ponto. (FALSO).
4) As deformações normais positivas εx e εy causam alongamento.
(VERDADEIRO).
5) A deformação de cisalhamento positiva γxy causa um pequeno ângulo AOB.
(VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 11:
1) (11–24) Desenhar os diagramas de cisalhamento e momento para o eixo, e determinar seu diâmetro necessário com a aproximação de 18 pol. (sigma) admissível = 30 ksi e (tau) admissível = 15 ksi. Os rolamentos de mancal A e C exercem apenas reações verticais no eixo. Use P = 6 kip. 
(R= d= 2,304 in)
2) (11.2) Determine a largura mínima da viga para o mais próxima à 1/4 pol. que suportará com segurança o carregamento de P = 8 kip. A tensão de flexão permitida é (sigma) admissível = 24 ksi e a tensão de cisalhamento permitida é (tau) admissível = 15 ksi.  (R= b= 4 in)
3) Básico para o desenho de vigas deve evitar direcionar para a resistência (ou seja, fornecer margem de segurança ao limite de tensão normal / de cisalhamento). (FALSO).
4) As seções de madeira as dimensões nominais (em múltiplos de 25 mm), por ex. 50 (mm) x 100 (mm) dimensões reais ou "revestidas" são menores.
(VERDADEIRO).
5) Para vigas montadas, os diagramas de cisalhamento e momento são úteis para identificar regiões onde o cisalhamento e o momento são excessivamente elevados e podem exigir reforço estrutural ou fixadores adicionais.  
(VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 12:
1) (12-2) A lâmina de aço L2 da serra-fita envolve a polia tendo um raio de 12 pol. Determine a tensão normal máxima na lâmina. A lâmina tem uma largura de 0,75 pol. E uma espessura de 0,0625 pol.  (R= 75,5 ksi)
2) (12-3) Uma foto é tirada de um homem fazendo um salto com vara, e o raio mínimo de curvatura da vara é estimado por medição em 4,5 m. Se a vara tiver 40 mm de diâmetro e é feita de um plástico reforçado com vidro para o qual Eg = 131 GPa,determinar a tensão de flexão máxima na vara.  
(R=582 MPa)
 
3) O diagrama de deflexão (deformação) do eixo longitudinal que passa pelo centróide de cada área da seção transversal da viga é denominado curva elástica, que se caracteriza pela deflexão e inclinação ao longo da curva. 
 (VERDADEIRO).
4) Um sólido de qualquer tipo é classificado estaticamente indeterminado se o número de reações desconhecidas exceder o número disponível de equações de equilíbrio, ex. uma viga contínua com 4 suportes. 
(VERDADEIRO).
5) Por definição, o momento fletor positivo traciona as fibras inferiores de uma viga. 
(VERDADEIRO).
QUESTIONÁRIO 13:
1) (13-3) A ligação de uma aeronave é feita por uma haste de aço A992. Determinar o menor diâmetro da haste, mais próximo 1/16 pol., Que suportará a carga de 4 kip sem deformação. As extremidades são conectadas por pinos. (R= 0,551 in)
2) (13-5) Uma coluna de liga de alumínio 2014-T6 tem um comprimento de 6 m e é fixado em uma extremidade e preso na outra. Se a área da seção transversal tiver as dimensões mostradas, determine a carga crítica. sY = 250 MPa. (R= 1,84 MN)
3) Membros longos e delgados sujeitos a uma força de compressão axial são chamados de colunas. 
(VERDADEIRO).
4) A deflexão lateral que ocorre é chamada de flambagem em colunas. 
(VERDADEIRO).
5/ A carga axial máxima que uma coluna pode suportar quando está à beira da flambagem é chamada de carga crítica.
(VERDADEIRO).