Avaliações Introdução à Mecânica das Estruturas (EME107)

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Introdução à Mecânica das Estruturas (EME107)
1) Uma viga biapoiada, com 15,0 metros de vão entre eixo de apoios, está submetida a um carregamento vertical distribuído em toda a sua extensão, cujo valor é de Q = 20 KN.m. A viga também recebe uma carga concentrada de 10 KN a uma distância de 5,0 metros do apoio esquerdo. Foi denominado o apoio esquerdo de A e o apoio direito de B. Tendo em vista a descrição da viga, analise as sentenças a seguir:
I- A reação de apoio vertical em A possui valor de 156,7 KN.
II- O momento máximo da viga possui valor de 562,5 KN.m.
III- No local em que a viga recebe a carga concentrada de 10KN, o diagrama de momento fletor apresenta uma descontinuidade.
Assinale a alternativa CORRETA:
As sentenças I e II estão corretas.
Somente a sentença I está correta.  
Somente a sentença II está correta.
As sentenças I e III estão corretas.  
2) A equivalência estática é uma relação de equivalência entre sistemas de forças aplicadas sobre um corpo. Dados dois sistemas de forças, diz-se que são estaticamente equivalentes se, e somente se, a força resultante e o momento resultante de ambos sistemas de forças são idênticos. Com relação ao sistema estrutural da figura, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A Força resultante do sistema é de 1380 KN.
( ) O Momento resultante no ponto B é anti-horário com valor de MB = 1432,5 KN.m.
( ) A posição da força resultante para que o sistema reduzido seja mecanicamente equivalente ao sistema original, em relação ao ponto A, é de x = 7,705 m.
( ) O momento gerado por uma força é igual à soma da sua intensidade e à distância da força ao ponto analisado.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
F - F - V - V.
F - V - F - V.
V - F - V - F.
F - V - V - F.  
3) As estruturas podem ser tratadas globalmente ou divididas em diversos elementos. Essas estruturas podem receber diferentes classificações. Sobre essas classificações, analise as sentenças a seguir:
I- Laminar: quando duas dimensões predominam em relação a uma terceira, por exemplo, chapas, placas e paredes.
II- Reticuladas: quando há duas dimensões dominantes em relação a uma terceira. Normalmente são denominadas barras em que o eixo (retilíneo ou curvo) é mais longo do que as demais dimensões.
III- Tridimensional: quando nenhuma dimensão é predominante, por exemplo, blocos de fundações e alguns modelos de barragens.
Assinale a alternativa CORRETA:
As sentenças II e III estão corretas.
As sentenças I e III estão corretas.  
Somente a sentença I está correta.
Somente a sentença II está correta.
4) Graus de liberdade de uma estrutura são o número de movimentos rígidos possíveis e independentes que um corpo pode executar. Estruturas submetidas a forças atuantes em um só plano, por exemplo x,y possuem 3 graus de liberdade pois podem apresentar 2 translações na direção dos dois eixos e 1 rotação em torno do eixo perpendicular ao plano que contém as forças externas. Sobre o que corresponde a melhor descrição de uma estrutura hiperestática, assinale a alternativa CORRETA:
A) Toda estrutura, a qual a partir de conhecidas as reações de apoio for possível determinar os esforços das secções será externamente hiperestática e toda estrutura em que for possível determinar todas as reações de apoio será internamente hiperestática.  
B) Toda estrutura, a qual a partir de conhecidas as reações de apoio, não for possível determinar os esforços das secções será de um grau hiperestático e toda estrutura em que não for possível determinar todas as reações de apoio terá mais de um grau hiperestático.
C) Toda estrutura, a qual a partir de conhecidas as reações de apoio, não for possível determinar os esforços das secções será externamente hiperestática e toda estrutura em que não for possível determinar todas as reações de apoio será internamente hiperestática.
D) Toda estrutura, a qual a partir de conhecidas as reações de apoio, não for possível determinar os esforços das secções será internamente hiperestática e toda estrutura em que não for possível determinar todas as reações de apoio será externamente hiperestática.  
5) Dois sistemas de forças mecanicamente equivalentes aplicados em um mesmo sólido rígido levam-no a apresentar o mesmo movimento, e esta é a origem do termo mecanicamente equivalentes. Determinar a posição em relação ao ponto "A" e a força resultante para que o sistema reduzido seja mecanicamente equivalente ao sistema original:
Posição x = 4,34 m; Força = 347,5 KN.
Posição x = 1,15 m; Força = 120,0 KN.
Posição x = 3,22 m; Força = 120,0 KN.
Posição x = 5,88 m; Força = 337,5 KN.  
6) Estruturas hiperestáticas são aquelas em que apresentam restrições ao movimento do corpo rígido, onde número de incógnitas a serem determinadas é superior ao número de equações de equilíbrio estático. Considere a viga hiperestática com carga distribuída de 30 kN/m e uma carga pontual de 50 kN no meio do vão. Determine o momento fletor no meio do vão e assinale a alternativa CORRETA:
340,0 kN.m.  
240,0 kN.m.
290,0 kN.m.
300,0 kN.m.  
7) O pórtico é definido como uma estrutura constituída por barras horizontais e verticais, a qual, normalmente, define um átrio amplo, com o tecto sustentado por colunas. Uma estrutura de pórtico pode eventualmente estar associada à cabos ou/e arcos. Sobre as estruturas formadas por pórticos, cabos e arcos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) Nas extremidades dos cabos é necessário apoio de segundo grau.
( ) O momento fletor e o esforço cortante nos cabos não são nulos, estes não apresentam esforços de tração.
( ) A adição de rótula fornece duas equações a mais para o sistema.
( ) Como os arcos são rígidos, eles precisam resistir a momentos fletores e esforços cortantes.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.engenhariacivil.com/dicionario/portico. Acesso em: 24 set. 2019.
V - F - F - V.  
V - F - V - F.
F - V - V - V.
F - V - F - V.
8) Os esforços que uma estrutura está submetida podem ser descritos através de expressões analíticas. Acerca da viga anexa, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A viga é simétrica, desta forma, as reações de apoio possuem o mesmo valor e sentido.
( ) O esforço normal ao longo da viga é nulo, ou seja, em qualquer ponto N(x) = 0.
( ) A expressão analítica que representa o esforço cortante no tramo B-C é Q(x) = 210 - 21.x KN; considerando x=0 em B.
( ) A expressão analítica que representa o momento fletor no tramo B-C é M(x) = -21.x² + 210.x + 420 KNm; considerando x=0 em B.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
V - V - F - V.  
F - V - F - V.
V - F - V - V.
V - F - V - F.
9) Para estruturas hiperestáticas, admitimos que as estruturas apresentam comportamento elástico linear, ou seja, apresentam pequenos deslocamentos e deformações ao se deformar, e são constituídas de material elástico linear. Considerando a viga hiperestática anexa, submetida a uma carga pontual de 60 kN no meio do vão, analise as sentenças a seguir:
I- As reações de apoio verticais em A e em B são equivalentes.
II- O diagrama de esforço cortante sofre uma descontinuidade na carga pontual de 60 kN.
III- O momento fletor máximo da viga é de 60 kN.m
Assinale a alternativa CORRETA:
As sentenças I e III estão corretas.  
As sentenças I e II estão corretas.  
Somente a sentença I está correta.
As sentenças II e III estão corretas.
10) A estrutura engastada está submetida aos carregamentos conforme figura anexa:
Trecho BE: Carregamento distribuído Q = -25 KN/m.
Ponto C: Carga vertical PC = -20 KN.
Ponto D: Carga horizontal PD = -10 KN.
Ponto F: Carga vertical PF = -10 KN.
Ponto I: Carga horizontal PI = 20 KN.
As distâncias entre os pontos são:
AB = 7 m.
BE = 3 m.
ED = 3 m.
DC = 2 m.
BF = 1 m.
FG = 1 m.
GH = 1 m.
HI = 1 m.
Sobre a estrutura, analise as sentenças a seguir:
I- No trecho CD, o valor absoluto do esforço cortante é de 20 KN.
II- No trecho DE, a equação que representa o momentofletor em relação a x é M(x) = 6 + 5x KN.m; sendo x=0 em D.
III- No trecho FB, a equação que representa o momento fletor é M(x) = -20 -10x KN.m; sendo x=0 em F.
Assinale a alternativa CORRETA:
As sentenças II e III estão corretas.
As sentenças I e II estão corretas.
As sentenças I e III estão corretas.  
Somente a sentença I está correta.
11) Os cabos são estruturas flexíveis, lineares e capazes de resistir apenas aos esforços de tração, sem apresentar resistência aos demais esforços. Sobre a estrutura anexa, formadas por cabos, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) As reações de apoio verticais da estrutura são iguais e com o mesmo sentido, ou seja, VA = VB.
( ) A barra A-B encontra-se tracionada, ou seja, as setas que representam as reações HA e HB na figura, apresentam sentido contrário.
( ) A reação de apoio VA possui valor de 10 KN.
( ) A reação de apoio HA possui valor absoluto de 6,4 KN.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
V - V - F - V.  
V - F - F - V.
F - V - V - V.
F - V - F - F.
12) A forma mais simples de uma treliça é um único triângulo. Por causa da estabilidade desta forma e os métodos de análise usados para calcular os esforços presentes nos seus elementos, uma treliça composta apenas por associações de triângulos é conhecida por uma treliça simples. Com relação aos esforços internos na treliça da figura anexa, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) A barra A-E, entre os nós A e E, está tracionada com uma força de 17,0 tf.
( ) A barra E-C, entre os nós E e C, está tracionada com uma força de 21,2 tf.
( ) As reações de apoio da treliça possuem mesmo valor, VA=VB=17 KN.
( ) A treliça é simétrica, desta forma os esforços nas barras se espelham.
Assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://pt.wikipedia.org/wiki/Treli%C3%A7a. Acesso em: 24 set. 2019.
F - V - V - V.  
F - V - V - F.
V - F - V - F.
V - V - F - V.
13) O grau de hiperestaticidade é definido quando o número de esforços desconhecidos, como as reações e os esforços internos, supera o número de equações de equilíbrio disponíveis. Sobre as condições de equilíbrio, analise as sentenças a seguir:
I- As condições de equilíbrio são satisfeitas quando a estrutura se mantém em repouso, ou seja, quando as reações de apoio e as forças atuantes na estrutura estão em equilíbrio.
II- No caso de uma estrutura isostática, ao retirar o vínculo que transmite o efeito analisado, a estrutura passa a ser hipostática, ou seja, ao aplicar um deslocamento unitário essa estrutura apresenta um movimento de corpo rígido. Assim sendo, não oferece resistência ao deslocamento, permanecendo reta.
III- Devido à dificuldade no cálculo, raramente serão utilizadas estruturas hiperestáticas para o dimensionamento de estruturas de concreto armado. Para a concepção estrutural, as estruturas hiperestáticas são as ideais, devido à facilidade de cálculo e ao baixo custo de implementação.
Assinale a alternativa CORRETA:
Somente a sentença II está correta.
As sentenças I e II estão corretas.  
Somente a sentença III está correta.
Somente a sentença I está correta.
14) Considere uma viga hiperestática com engaste no apoio esquerdo (extremidade) e apoio de 1º gênero na extremidade direita. A viga está submetida a uma carga uniformemente distribuída em todo o vão, com valor de 10 KN/m. O vão interno da viga é de 10 metros. De acordo com a viga descrita, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) As reações de apoio verticais possuem o mesmo valor, pois a viga apresenta simetria, ou seja, VA = VB.
( ) Na decomposição de esforços da viga, a carga distribuída apresentará um diagrama de momento no formato de uma parábola.
( ) A estrutura é estaticamente indeterminada, cujo grau de hiperestaticidade é GH = 1.
( ) A reação do apoio de 1º gênero, na extremidade direita, é de 37,5 KN.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
F - V - V - F.
V - F - F - V.
F - V - V - V.  
V - V - F - F.
15) O início de todo projeto estrutural consiste em estabelecer um modelo estrutural a ser adotado na análise. Considerando a viga hiperestática anexa, com 10,0 metros de vão interno, uma carga distribuída de 25 kN/m e um carregamento pontual no apoio A de 10 Kn, determine o momento fletor no engaste e assinale a alternativa CORRETA:
362,5 kN.m.
422,5 kN.m.
312,5 kN.m.  
460,0 kN.m.
16) As estruturas ainda são classificadas em hipostática, isostáticas e hiperestáticas. As estruturas hiperestáticas, quando apresentam restrições ao movimento, possuem número de incógnitas superior ao número de equações de equilíbrio estático. Considerando a viga hiperestática com 7,0 metros de vão interno e uma carga distribuída de 10 kN/m. Determine a reação de apoio vertical em B e assinale a alternativa CORRETA:
26,2 kN.  
42,4 kN.  
24,4 kN.
35,2 kN.
17) Uma estrutura hiperestática que apresenta restrições ao movimento de um corpo rígido, possui número de incógnitas a serem determinadas superior ao número de equações de equilíbrio estático. São normalmente utilizados três métodos de análise para este tipo de estrutura. Dentro deste contexto, referente ao método de Cross, analise as sentenças a seguir:
I- O nó sem deslocabilidade de translação normalmente é desprezado o efeito da deformação axial.
II- O número de incógnitas é igual ao número de nós desequilibrados.
III- O processo consiste em obter os esforços das barras por meio do equilíbrio de nó, distribuindo o momento total no nó de acordo com a rigidez das barras.
Assinale a alternativa CORRETA:
As sentenças I, II e III estão corretas.  
Somente a sentença I está correta.
Somente a sentença II está correta.  
Somente a sentença III está correta.
18) Uma estrutura hiperestática que apresenta restrições ao movimento de um corpo rígido, possui número de incógnitas a serem determinadas superior ao número de equações de equilíbrio estático. São normalmente utilizados três métodos de análise para este tipo de estrutura. Sobre o método das forças, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) O grau de hiperestaticidade g é igual ao número de incógnitas (forças).
( ) O método consiste em somar as soluções básicas que satisfazem as condições de equilíbrio, mesmo não satisfazendo as condições de compatibilidade da estrutura original.
( ) Para realizar a análise estrutural, deve-se considerar apenas as condições de equilíbrio.
( ) A estrutura utilizada para a superposição é uma estrutura isostática auxiliar, obtida a partir da estrutura original.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
F - V - V - V.
V - V - F - V.  
V - F - F - F.
F - F - V - V.
19) Quando uma viga suporta vários tipos de carregamentos, como mais de duas forças concentradas, ou quando suporta cargas distribuídas, especialmente as variáveis ao longo do comprimento, é mais fácil montar os diagramas de força cortante e momento fletor se considerarmos as relações existentes entre força, força cortante e momento fletor (BEER et al., 2013). Para a viga anexa, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
( ) As reações de apoio são 47 KN e 28 KN, da esquerda para a direita, respectivamente.
( ) O valor do Momento Fletor a quatro metros do apoio B é de 92 KN.m.
( ) O Momento Fletor máximo da viga é de 120 Mpa.
( ) O Esforço Cortante a dois metros do apoio A é de 27 KN.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
V - V - F - V.  
V - V - F - F.
F - F - V - F.
F - F - V - V.
20) Determine a posição em relação ao ponto "A" e a força resultante para que o sistema reduzido seja mecanicamente equivalente ao sistema original:
Posição x = 6,723 m e Força = 280 KN.
Posição x = 7,036 m e Força = 280 KN.
Posição x = 4,690 m e Força = 420 KN.
Posição x = 5,315 m e Força = 420 KN.