PROVA FINAL ELEMENTOS DE MAQUINAS

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PROVA FINAL ELEMENTOS DE MAQUINAS 
Uma das formas de falha mais relevantes para a engenharia é a falha por fadiga, que ocorre 
devido a carregamentos cíclicos. Sobre a falha por fadiga, avalie as asserções a seguir e a 
relação proposta entre elas: 
 
I- A falha por fadiga pode ocorrer mesmo abaixo da tensão limite de resistência. 
 
PORQUE 
 
II- A fadiga altera a seção transversal média do corpo. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da 
primeira. 
A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda, uma proposição verdadeira. 
A primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, uma proposição falsa. 
As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa correta 
da primeira. 
 
Observe o desenho do eixo anexo. Esse desenho apresenta um eixo perfilado, com vários 
diâmetros diferentes ao longo do seu comprimento. Esse eixo recebe uma carga axial 
constante e uma força cortante, também constante. Com base nisso e desprezando os efeitos 
de concentração de tensão, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) A tensão normal no diâmetro maior é 64% da tensão no diâmetro menor, aproximadamente. 
( ) A tensão cisalhante devido à força cortante possui seu máximo no ponto médio da seção 
transversal. 
( ) A tensão normal devido à força axial possui seu máximo próximo à superfície do eixo. 
( ) As tensões cisalhantes na seção mais à esquerda e mais à direita do eixo possuem uma 
diferença acima de 10%. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 
FONTE DA IMAGEM: https://www.researchgate.net/figure/Technical-drawing-of-shaft-1-Detail-
view-2-Front-view-3-Isometric-view_fig3_311680590. Acesso em: 1º jul. 2020. 
 
F - F - V - V. 
V - F - V - F. 
F - V - F - V. 
V - V - F - F. 
 
Uma viga é produzida com um aço que possui limite de escoamento de 350 Mpa, medido com 
incerteza de 12%. A área de seção transversal dessa viga é de 550 mm^2. Determine a carga 
máxima admissível dessa estrutura se essa possuir uma incerteza de 18% e assinale a 
alternativa CORRETA: 
96 kN. 
112 kN. 
78 kN. 
144 kN. 
 
As fases do processo de projeto são várias, cada uma com um objetivo específico, existindo 
uma interligação entre várias delas. Com relação às etapas do processo de projeto, ordene os 
itens a seguir: 
 
I- Análise e otimização. 
II- Apresentação. 
III- Avaliação. 
IV- Definição do problema. 
V- Identificação da necessidade. 
VI- Síntese. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
IV - V - I - IV - II - III. 
V - IV - VI - I - III - II. 
II - VI - IV - III - V - I. 
III - I - II - V - IV - VI. 
 
Um eixo de diâmetro igual a 10 cm e momento de inércia polar igual a 300 cm^4 gira em 
velocidade constante de 100 RPM, recebendo uma força tangente de 20 kN no seu diâmetro. 
Com base no exposto, analise as sentenças a seguir: 
 
I- O torque aplicado é de 2000 N.m. 
II- A tensão máxima no eixo é de 33,3 MPa. 
III- A potência no eixo é de 10,5 kW. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
As sentenças I e II estão corretas. 
Somente a sentença III está correta. 
As sentenças II e III estão corretas. 
Somente a sentença I está correta. 
 
Um dos principais fatores limitantes no processo de projeto é o custo e, consequentemente, o 
lucro, que determinam se o projeto vale a pena passar para a produção. Quanto aos custos no 
processo de projeto, analise as sentenças a seguir: 
 
I- A tolerância dimensional deve ser escolhida como a mais precisa disponível. 
II- O volume de produção maior previsto justifica um maior investimento inicial. 
III- O método do Payback busca calcular a quantidade de retorno obtida. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
As sentenças I e III estão corretas. 
Somente a sentença II está correta. 
Somente a sentença III está correta. 
As sentenças I e II estão corretas. 
 
Os eixos são elementos de transmissão que podem ser de vários tipos, como eixos maciços, 
vazados, cônicos e parafusados. Com base nesses tipos de eixos, analise as sentenças a 
seguir: 
 
I- Os eixos vazados estão entre os mais pesados. 
II- Os eixos cônicos são presos por uma chaveta e uma porca. 
III- Os eixos parafusados são utilizados para estender o comprimento de outro eixo. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
As sentenças I e III estão corretas. 
Somente a sentença I está correta. 
Somente a sentença II está correta. 
As sentenças II e III estão corretas. 
O amortecimento significa uma perda de energia mecânica, que pode ser dissipada em outras 
formas de energia, geralmente calor. Alguns tipos comuns de amortecimento são o 
amortecimento viscoso, amortecimento seco e o amortecimento estrutural. Todos os três tipos 
de amortecimento estão presentes em certas partes do automóvel, em certas situações. Com 
base no exposto, associe os itens, utilizando o código a seguir: 
 
I- Amortecimento estrutural. 
II- Amortecimento seco. 
III- Amortecimento viscoso. 
 
( ) Absorvedores de choque na suspensão. 
( ) Impacto com outro carro, deformando a frente do automóvel. 
( ) Rodas derrapando no asfalto. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
I - III - II. 
III - I - II. 
II - III - I. 
I - II - III. 
 
Os mancais de rolamento são dispositivos que visam permitir a rotação de um eixo com o 
menor possível atrito. Esses mancais são compostos por vários elementos, dentre os quais 
pode-se citar os principais: o anel externo, o anel interno, os elementos rolantes e a gaiola de 
rolamento. Quanto aos anéis externo e interno desses mancais, assinale a alternativa 
CORRETA: 
Ficam os dois parados. 
Giram na mesma direção. 
Apenas um gira. 
Giram em direções opostas. 
 
Existem vários tipos de esforços que podem ser aplicados sobre uma barra. Dependendo da 
forma da força aplicada essa barra sofrerá deformações, e possuirá tensões internas, distintas. 
Com base no exposto, associe os itens, utilizando o código a seguir: 
 
I- Cisalhamento. 
II- Compressão. 
III- Flexão. 
IV- Torção. 
V- Tração. 
 
( ) Figura (a). 
( ) Figura (b). 
( ) Figura (c). 
( ) Figura (d). 
( ) Figura (e). 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 
FONTE DA IMAGEM: https://www.quora.com/What-is-the-difference-between-bending-moment-
and-torsion. Acesso em: 16 fev. 2020. 
 
III - IV - I - II - V. 
II - V - III - IV - I. 
V - I - II - III - IV. 
IV - II - V - I - III. 
 
As engrenagens são elementos utilizados para transmitir potência entre eixos, competindo 
nessa função com outros elementos com correias e correntes. Quanto às engrenagens, 
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) Apresentam menos ruído que outras transmissões. 
( ) Possuem alto custo de manutenção 
( ) Possuem alto rendimento. 
( ) Possuem vida útil relativamente longa. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
V - V - F - F. 
F - F - V - V. 
F - V - F - V. 
V - F - V - F. 
 
Os mancais de deslizamento são peças que estão submetidas a esforços contínuos com a 
rotação do eixo com o qual trabalha. Para que esses mancais desempenhem suas funções 
bem, é necessário que possuam certas propriedades. Com base nas propriedades favoráveis 
para mancais de deslizamento, classifique V para as opções verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) Alta ductilidade. 
( ) Alto isolamento térmico. 
( ) Alta resistência à fadiga. 
( ) Baixo coeficiente de atrito. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
V - V - F - F. 
F - F - V - V. 
V - F - V - F. 
F - V - F - V. 
 
Uma mola de tração que possui um comprimento inicial de 15 cm recebe uma força de 300 N, 
resultando em um comprimento final de 18 cm. Determine qual a rigidez da mola e assinale a 
alternativa CORRETA: 
10 kN/m. 
3 kN/m. 
1 kN/m. 
6,6 kN/m. 
 
Uma viga possui momentos de inércia Ix=300.10^6 mm^4 e Iy=50.10^6 mm^4. A viga é 
simétrica com altura x=100 mm e altura y=200 mm. Essa viga é submetida a um momentofletor de 5 kN.m. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as 
falsas: 
 
( ) O módulo de resistência à flexão no eixo x é Wx=1,5.10^6 mm^3. 
( ) O módulo de resistência à flexão no eixo x é Wy=3,0.10^6 mm^3. 
( ) A tensão máxima na viga se o momento for aplicado ao redor do eixo x será de 5 MPa. 
( ) A tensão máxima na viga se o momento for aplicado ao redor do eixo y será de 10 MPa. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
V - V - F - F. 
F - V - V - F. 
F - F - V - V. 
V - F - F - V. 
 
Uma engrenagem possui diâmetro primitivo de 12 cm e 8 dentes. Calcule qual é o passo dessa 
engrenagem e assinale a alternativa CORRETA: 
35,4 mm. 
47,1 mm. 
29,0 mm. 
26,2 mm. 
 
Elementos de vedação são elementos que servem para evitar a passagem de líquidos, gases e 
partículas por uma junta entre superfícies. Esses elementos incluem retentores, gaxetas, selo 
mecânico, entre outros. Com base nos elementos de vedação, classifique V para as sentenças 
verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) Um dos materiais mais comuns para elementos de vedação é a borracha. 
( ) Os retentores são geralmente utilizados na vedação de juntas de tubo. 
( ) As gaxetas são capazes de se autolubrificar. 
( ) O selo mecânico é um elemento que não resiste bem a altas pressões e temperaturas. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
V - F - V - F. 
F - F - V - V. 
F - V - F - V. 
V - V - F - F. 
 
As uniões são divididas em móveis e permanentes, cada tipo possuindo suas vantagens e 
situações em que são preferíveis. Sobre o exposto, avalie as asserções a seguir e a relação 
proposta entre elas: 
 
I- As uniões permanentes são preferíveis quanto à manutenção da máquina. 
 
PORQUE 
 
II- As uniões permanentes não são desmontadas. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
As duas asserções são proposições verdadeiras, e a segunda é uma justificativa correta da 
primeira. 
As duas asserções são proposições verdadeiras, mas a segunda não é uma justificativa correta 
da primeira. 
A primeira asserção é uma proposição verdadeira, e a segunda, uma proposição falsa. 
A primeira asserção é uma proposição falsa, e a segunda, uma proposição verdadeira. 
 
O parafuso de diâmetro 15 mm prende uma junta de duas placas, que está recebendo uma 
força de F=F'=7,5 kN. Calcule a tensão de cisalhamento sofrida por esse parafuso e assinale a 
alternativa CORRETA: 
 
FONTE DA IMAGEM: 
https://slideplayer.com.br/slide/5375017/17/images/34/Cisalhamento+de+parafusos+e+rebit
es.jpg. Acesso em: 18 fev. 2020. 
 
42,4 MPa. 
54,1 MPa. 
28,0 MPa. 
73,6 MPa. 
 
Os elementos de vedação impedem a passagem de substâncias em certas condições, 
possuindo diversas aplicações na engenharia. Com base nesses elementos, assinale a 
alternativa CORRETA: 
Os elementos de vedação podem ser utilizadas em elementos girantes. 
Os elementos de vedação não são utilizados para peças que possuem movimento relativo. 
Os elementos de vedação apenas podem ser construídos com um número restrito de materiais. 
Os elementos de vedação não podem ser utilizados quando a substância sendo impedida de 
passar é tóxica. 
 
A confiabilidade é uma medida da probabilidade de o produto não estragar e está ligada à 
probabilidade de falha. Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para 
as falsas: 
 
( ) Se a taxa de falhas for de 13,5%, a confiabilidade do projeto é igual a 0,135. 
( ) Se a confiabilidade é de 0,992, haverá em média 8 falhas por mil peças. 
( ) Um confiabilidade de 0,60 significa uma chance de 60% de a peça não quebrar. 
( ) As falhas podem ser classificadas em dois grupos: falhas de vida útil e falhas de descarte. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
V - F - F - V. 
V - V - F - F. 
F - F - V - V. 
F - V - V - F.