APS DP 6 período

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APS 6 Período Dependência 
 
O aluno deverá imprimir esta lista de 
exercícios, resolvê-los todos à mão, com 
caneta preta ou azul, encadernar em expira, 
com capa preta no fundo e transparente na 
frente. A primeira página deverá ser a capa, 
conforme modelo abaixo. Todos os dados são 
obrigatórios, inclusive o código da disciplina. A 
fonte utilizada para capa, deve ser Times New 
Woman ou arial, tamanho 14. 
O aluno deve entregar na coordenação de 
engenharia Mecânica e Mecatrônica até a data 
marcada pela coordenação para cada 
semestre. A data será publicada no mural. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP 
Instituto de ciências Exatas e Tecnologia 
 
 
 
 
 
 
ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS: Dependência, 6 
período. 
 
 
 
 
ALUNO XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 
RA.: YYYYY-Y 
 
 
 
 
 
 
CÓDIGO DA DISCIPLINA: 
 
 
 
 
 
 
GOIÂNIA – GO 
2018 
Exercício 1- Enunciado 
 
a) 12,75 MPa. 
b) 127,5 MPa. 
c) 72,5 MPa. 
d) 1,275 MPa. 
e) 7,5 MPa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 2- 
Considere a figura: 
 
A figura representa uma prensa do tipo “C”. A estrutura desta prensa tem a 
seção representada e é construída com um ferro fundido que 
possui resistência à tração de 340 MPa e resistência à compressão de -620 
MPa. 
Determine para esta situação a capacidade da prensa quando se deseja que o 
coeficiente de segurança seja igual a 5 com relação à ruptura. 
a) P = 23,7 kN. 
b) P = 237 kN. 
c) P = 327 kN. 
d) P = 474 kN. 
e) P = 47,4 kN. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 3 - 
Considere a figura: 
 
Uma viga engastada com 5 m de comprimento suporta uma carga 
uniformemente distribuída de 7,5 kN/m e uma carga concentrada de 25 kN, 
conforme mostra a figura. A viga de aço (E = 200 GPa) tem seção de abas 
largas com momento de inércia I = 500 x 10-6 m4 e altura de 300 mm. 
Determine o coeficiente de segurança da barra ao escoamento quando este é 
de 352 MPa: 
a) 9,65. 
b) 6,69. 
c) 6,95. 
d) 65,9. 
e) 69,5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 4 - 
Considere a figura: 
 
O elo da figura é feito de ferro fundido com limites de resistência iguais a 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) 7,7 kN. 
b) 77 kN. 
c) 770 kN. 
d) 0,77 kN. 
e) 37,5 kN. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 5 – 
Considere a figura: 
 
A barra da figura foi constituída por duas cantoneiras de abas desiguais, com 
102 x 76 x 12,1, que foram montadas lado a lado pelo lado maior. 
Para esta situação, determine as tensões extremas. 
a) máx =104 MPa; mín = -188 MPa. 
b) máx = 88 MPa; mín = -104 MPa. 
c) máx = 88 MPa; mín = -10,4 MPa. 
d) máx = 188 MPa; mín = -104 MPa. 
e) máx =104 MPa; mín = -88 MPa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 6 – 
Considere a figura: 
 
 
Em uma transmissão por engrenagens um eixo sustenta duas engrenagens 
cilíndricas de dentes retos. Um dos critérios para o dimensionamento deste 
eixo foi limitar a máxima tensão normal desenvolvida à tensão admissível ao 
escoamento. Fornecidas as forças radiais na figura acima, e sabendo-se que o 
material do eixo possui um limite de escoamento igual a 540 MPa, determine o 
menor diâmetro que atende ao coeficiente de segurança igual a 2,7. 
a) 23,35 mm. 
b) 32,35 mm. 
c) 53,23 mm. 
d) 35,55 mm. 
e) 15,32 mm. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 7- 
Um vaso pressurizado cilíndrico, de raio ri = 800 mm, deve conter com 
segurança uma pressão interna p = 500 kPa. Considere 2 como fator de 
segurança. 
Determine a espessura de parede necessária se o vaso for feito de alumínio, 
com limite de escoamento igual a 240 MPa, de acordo com a teoria da energia 
de distorção. 
a) 0,29 mm. 
b) 29 mm. 
c) 2,9 mm. 
d) 9,2 mm 
e) 0,92 mm 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 8- 
 
a) A 
b) b 
c) c 
d) d 
e) e 
 
 
 
 
 
 
Exercício 9- 
Considere a figura: 
 
A viga de uma pequena ponte rolante, que deve vencer um vão de 3 m, foi 
obtida a partir da união entre duas cantoneiras de abas iguais, como mostra a 
figura, que representa a seção transversal. Nestas cantoneiras o módulo da 
máxima e da mínima tensão normal não pode ultrapassar 98,4 MPa. 
Determine, usando o módulo de resistência à flexão, a força P que desenvolve 
a tensão mínima. 
a) 95,6 kN. 
b) 59,6 kN. 
c) 65,9 kN. 
d) 9,56 kN. 
e) 6,59 kN. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 10- 
 
a) 31 kN/mm2 e -31 kN/mm2 
b) 13 kN/mm2 e -13 kN/mm2 
c) 1,3 kN/mm2e -1,3 kN/mm2 
d) 3,1 kN/mm2 e -1,3 kN/mm2. 
e) 3,1 kN/mm2 e -3,1 kN/mm2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 11- 
 
a) a 
b) b 
c) c 
d) d 
e) e 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 12- 
 
a) a 
b) b 
c) c 
d) d 
e) e 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 13 - 
 
a) a 
b) b 
c) c 
d) d 
e) e 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 14- 
Em um eixo com 50 mm de diâmetro atuam um momento fletor de 300 Nm e 
um momento de torção de 200 Nm. Usando o Círculo de Mohr determine as 
tensões principais para um ponto do perímetro externo do eixo: 
a) 27 MPa e 25 Mpa. 
b) 27 MPa e 2,5 MPa. 
c) 2,7 Mpa e 2,5 Mpa. 
d) 27 MPa e -25 MPa. 
e) 27 MPa e -2,5 MPa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 15- 
 
Assinale a alternativa correta: 
a) 13o. 
b) 33o. 
c) 43o. 
d) 23o. 
e) 53o. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 16- 
Um elemento estrutural que possui seção transversal em forma de coroa circular c
om 30 mm de diâmetro externo e 24 mm de diâmetro interno, é submetido ao mo
mento de torção T=300Nm e a um momento fletor M=500 Nm. Para esta situação,
 considerando que exista um estado duplo de tensão, determinar para o ponto on
de, na seção transversal ocorre a máxima tensão normal, o círculo de Mohr indica
ndo a tensão de cisalhamento máxima. 
 
a) 347MPa 
b) 187MPa 
c) -27MPa 
d) 27MPa 
e) -187MPa 
a) a 
b) b 
c) c 
d) d 
e) e 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 17- 
Determine as tensões principais para um ponto de um eixo que possui 30 mm 
de diâmetro e que suporta um momento de flexão igual a 300 Nm e um 
momento de torção igual a 200 Nm. 
a) 126 MPa; 0; -14 MPa. 
b) 126 MPa; 10MPa; -14 MPa. 
c) 126 MPa; 0; 14 MPa. 
d) 12,6 MPa; 10 MPa; -14 MPa. 
e) -126 MPa; 0; -14 MPa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 18- 
Determine as tensões principais para um ponto de um eixo que possui 30 mm 
de diâmetro, suporta um momento de flexão igual a 300 Nm e um momento de 
torção igual a 200 Nm e está montado um anel sob uma pressão de 30 MPa. 
a) 122 MPa; 30 MPa; -43 MPa. 
b) 122 MPa; -30 MPa; 43 MPa. 
c) 122 MPa; -30 MPa; -43 MPa. 
d) 122 MPa; 30 MPa; 43 MPa. 
e) -122 MPa; -30 MPa; -43 MPa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 19- 
Uma barra feita de ferro fundido com 40 mm de diâmetro é submetida a uma 
torção T=4 kNm. Considerando que a barra entra em ruína quando a tensão 
normal máxima atinge 500 Mpa, determine a força axial adicional de tração que 
causaria ruína. 
a) 374 kN. 
b) -374kN. 
c) 37,4kN. 
d) -37,4 kN. 
e) 3,74 kN. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 20- 
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 como momento de torção T= 225 Nm. Sabe-se que o material entra 
em ruína quando a tensão de cisalhamento máxima vale 160 Mpa. 
Considerando as informações acima, pode-se afirmar que este carregamento 
a) não é seguro. 
b) é seguro. 
c) pode ser seguro se o momento de torção aumentar. 
d) pode ser seguro se o momento de flexão aumentar. 
e) pode ser seguro se os doismomentos aumentarem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 21- 
O tubo (2)-(3) da Figura está ligado ao tanque por meio de uma junta elástica 
de borracha que impede a transferência de esforços entre o tanque e o tubo. 
Calcular a altura h do nível de água do tanque para que a força horizontal 
sobre o suporte S seja nula. Dados: g= 10 m/s2; massa específica=1000 
Kg/m3; perda de carga entre (1) e (3) = 0; A3=20 cm2; ângulo=60°, P2= 50 
kPa; A2=80 cm2. 
 
 
a) 4,5m 
b) 6,0m 
c) 7,5m 
d) 9,5m 
e) 12,0m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 22- 
A água que sai de um reservatório de grandes dimensões penetra num conduto 
de 15 cm de diâmetro e incide sobre uma pá deflectora fixa que desvia o jato 
de 90°, conforme figura. Sabendo-se que o empuxo horizontal desenvolvido 
sobre a pá é de 1000N, determinar a potência da turbina. Dados: massa 
específica=1000 Kg/m3; perda de carga desprezível; rendimento da 
turbina=70% 
 
 
a) 12,5m 
b) 15,4m 
c) 18,5m 
d) 21,7m 
e) 24,9m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 23- 
No esquema que segue o registro (B) está fechado e registro (A) aberto e 
dessa forma a água é despejada por (1). A pressão indicada na Figura é a 
mesma, bem como tem-se a mesma força F=1090N, necessária para o 
equilíbrio segundo a direção “x”. Determinar qual deve ser a força de equilíbrio, 
segundo a direção y para essa situação. 
Dados: gH2O=10.000N/m3; A0=100cm2; A1=50cm2; A2=75cm2; g=10m/s2 
 
 
a) 250N 
b) 180N 
c) 135N 
d) 125N 
e) 118N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 24- 
Calcular o esforço horizontal sobre a estrutura do ventilador da Figura. 
Desprezar a perda de carga entre as seções (1) e (2). Dados: D2=0,38 m; v2= 
30 m/s; v1= 0 m/s; peso específico=12,7 N/m3 
 
 
a) Fsx=-133 N 
b) Fsx=-143 N 
c) Fsx=-153 N 
d) Fsx=+133 N 
e) Fsx=+153 N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 25- 
Um bocal é instalado em um tanque como mostra a Figura. Determinar a força 
Fsx que deve ser aplicada para que ele permaneça parado. Esse novo bocal 
será instalado a 1 m de profundidade e admite-se que a sua perda de carga 
seja igual à do bocal da Figura. Desprezar o atrito das rodas. Dados: 
Po=150kPa; D2=10cm; r=1000Kg/m3; Hp(0,2)=6,5 m. 
 
 
a) 1725N 
b) 1649N 
c) 1520N 
d) 1450N 
e) 1300N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 26- 
O sistema da Figura encontra-se em equilíbrio. Para resolver esse problema, 
despreze as perdas e determinar a altura ho. 
Dados: gH2O=104 N/m3; g=2x104 N/m3; Ap=8x10-3m2; h1=78,5cm; g=10m/s2 
 
 
 
a) 1,5m 
b) 2,3m 
c) 2,8m 
d) 3,2m 
e) 3,7m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 27- 
O jato de água (r=1000Kg/m3) de área Aj=10-4m2 incide com velocidade vj na pá 
solidária do carro, que se move sem atrito num plano horizontal. O carro, ao se 
mover, por ação do jato, reboca um peso G=20N sobre um plano inclinado. Se 
entre a base do bloco e a área 10-2m2 e o plano inclinado existe uma camada 
de lubrificante de óleo (m=0,1N.s/m2) de espessura 10-4m, pergunta-se qual 
deve ser a velocidade do jato (vj) em m/s para que o bloco se movimente no 
plano inclinado com velocidade constante v=1m/s? 
 
 
a) 15,2 m/s 
b) 18,3 m/s 
c) 21 m/s 
d) 24 m/s 
e) 27,5 m/s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 28- 
No painel de um carro, está indicado no velocímetro que ele já "rodou" 120000 
km. A alternativa que melhor indica a ordem de grandeza do número de voltas 
efetuadas pela roda desse carro, sabendo que o diâmetro da mesma vale 50 c
m, é: 
Adote ™ = 3. Despreze possíveis derrapagens e frenagens 
a) 108 
b) 107 
c) 106 
d) 105 
e) 104 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 29- 
Segundo a lei da gravitação de Newton, o módulo F da força gravitacional exer
cida por uma partícula de massa m2 sobre outra de massa m‚, 
à distância d da primeira, é dada por F = G(m1m2‚)/d2, onde G é a constante da 
gravitação universal. 
Em termos exclusivos das unidades de base do Sistema Internacional de Unida
des (SI), G é expressa em 
a) kg-1m3s-2 
b) kg2m-2s2 
c) kg2m-2s-1 
d) kg3m3 s-2 
e) kg-1m2 s-1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 30- 
Água escoa a 32º F através de um tubo liso horizontal de 3 polegadas de diâm
etro com uma velocidade média de 10 pés/s. A queda de pressão em 30 pés d
este tubo é 2,0 lbf/po-
2. Determine a velocidade deve escoar Benzina (68 º F) em um tubo (geometric
amente similar) de 1 pol. de diâmetro para que o escoamento seja dinâmicame
nte similar. 
Dados: mH20 a 32 º F = 3,746×10-5 lgf.s/pé2; rH20 a 32 º F = 1,939 slug / pé3; 
mBenzina a 68 º F = 1,37×10-5 lbf.s/pé2; rBenzina a 68 º F = 0,88 
 
a) 2,5 ft/s 
b) 12,5 ft/s 
c) 22,5 ft/s 
d) 32,5 ft/s 
e) 42,5 ft/s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 31- 
Água escoa a 32º F através de um tubo liso horizontal de 3 polegadas de diâm
etro com uma velocidade média de 10 pés/s. A queda de pressão em 30 pés d
este tubo é 2,0 lbf/po-
2. Determine qual será a queda de pressão em 10 pés deste tubo de 1 pol. de 
diâmetro no qual escoa Benzina (68 º F) em um tubo (geometricamente similar)
 de 1 pol. de diâmetro para que o escoamento seja dinâmicamente similar. 
 
Dados: mH20 a 32 º F = 3,746×10-5 lgf.s/pé2; rH20 a 32 º F = 1,939 slug / pé3; 
mBenzina a 68 º F = 1,37×10-5 lbf.s/pé2; rBenzina a 68 º F = 0,88 
Vbenzina=12,5 ft 
a) 2,75lbf/in2 
b) 12,75lbf/in2 
c) 22,75lbf/in2 
d) 32,75lbf/in2 
e) 42,75lbf/in2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 32- 
Água escoa a 32º F através de um tubo liso horizontal de 3 polegadas de diâm
etro com uma velocidade média de 10 ft/s. A queda de pressão em 30 ft deste t
ubo é 2,0 lbf/ft-
2. Determine qual será a queda de pressão em 10 pés deste tubo de 1 pol. de 
diâmetro no qual escoa Benzina (68 º F) em um tubo (geometricamente similar)
 de 1 pol. de diâmetro para que o escoamento seja dinamicamente similar. 
Dados: mH20 a 32 º F = 3,746×10-5 lgf.s/ft2; rH20 a 32 º F = 1,939 slug / ft3; 
mBenzina a 68 º F = 1,37×10-5 lbf.s/ft2; rBenzina a 68 º F = 0,88 
Vbenzina=12,5 ft 
a) 0,442 
b) 0,342 
c) 0,242 
d) 0,142 
e) 0,042 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 33- 
Um navio cujo comprimento de casco é de 138 m deve navegar a 7,5 m/s. 
Para que haja semelhança dinâmica qual será a velocidade de um modelo 1:30
, arrastado através d’água ? 
 
Dado: g = 9,81 m/s2 
a) 1,32m/s 
b) 2,32m/s 
c) 3,32m/s 
d) 4,32m/s 
e) 5,32m/s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 34- 
Uma placa plana retangular de 1m de largura e 2m de comprimento, imersa em
 água é arrastada horizontalmente com velocidade constante de 1,5 m/s. Calcul
ar a força necessária supondo o número de Reynolds crítico é 5x105 
a) 2,5N 
b) 6,5N 
c) 7,83N 
d) 11,2N 
e) 14,5N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 35- 
Ar escoa sobre uma placa plana de 40 cm de comprimento. Sabendo-
se que a velocidade ao longe (vo) é igual a 0,6 m/s, pede-
se a força de arrasto sabendo que a placa é retangular e que tem uma largura 
de 1m. 
Dado: uar = 2x10-5 m²/s, Recritico=5x105 
a) 0,38N 
b) 1,75N 
c) 2,34N 
d) 3,8N 
e) 4,2N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 36- 
Quer-
se impulsionar uma embarcação de 105 N de peso à velocidade de 72 km/h.A 
embarcação é sustentada por uma asa submarina cujos coeficientes de sustent
ação e arrasto são, respectivamente, 0,7 e 0,06. Determinar a área da asa. 
a) 4,71 
b) 3,71 
c) 2,71 
d) 1,71 
e) 0,71 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 37- 
Uma barcaça de casco chato de 20 m de comprimento e 7 m de largura está im
ersa em profundidade de 1,5 m e deve ser empurrada com uma velocidade de 
3.6 km/h. Estimar a potência necessária para efetuar o serviço se ν = l0-
6 m2/s e ρ = 1 000 kg/m3.a) 4,5kW 
b) 6,5kW 
c) 8,5kW 
d) 10,5kW 
e) 12,5kW 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 37- 
A asa de um avião tem 7,5 m de envergadura e 2,1 m de corda. Estimar a forç
a de arrasto na asa utilizando os resultados para o escoamento sobre uma plac
a plana e admitindo a camada limite turbulenta desde o bordo de ataque, quan
do o avião voa a 360 km/h. (νar = 10-5 m2/s; ρ = 1,0 kg/m3). 
a) 120N 
b) 220N 
c) 320N 
d) 420N 
e) 520N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 38- 
Um avião Piper tem uma massa de 700 kg e voa em cruzeiro à velocidade de 1
90 km/h. Sabendo que a área da superfície alar é de 16.5 m2, determine o valo
r do coeficiente de sustentação nestas condições. FL=mg FL= CL (1/2)rv2A 
a) 0,1834 
b) 0,249 
c) 0,287 
d) 0,324 
e) 0,354 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 39- 
Um Boeing 747, que pesa 290 t quando carregado com fuel, leva 100 passagei
ros e descola a uma velocidade de 225 km/h. O peso médio de cada passageir
o e a respectiva 
bagagem é igual a 100 kg. Calcule a velocidade que o Boeing terá de ter para d
escolar quando carregado com 372 passageiros, 
assumindo que o faria na mesma configuração geométrica (ângulo de ataque, 
posição de flaps, etc). 
 
a) 233,3 Km/h 
b) 213,7 Km/h 
c) 200,5 Km/h 
d) 197 Km/h 
e) 183 Km/h 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício 40 – 
Ar (massa molecular seja 29) a 20°C e 103 kPa(abs) é comprimido isoentropica
mente de forma que seu volume se reduza a 40% do volume inicial. Sabe-
se que a constante universal dos gases é R=8315 J/kmol.K e que a constante a
diabática do ar é k=1,4, determinar a temperatura final. 
T1/T2=(0,4)k-1 
a) 230 C 
b) 210 C 
c) 190 C 
d) 170 C 
e) 150 C