FISICA E MECANICA BBÁSICA

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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
 
LUCIO QUEIROZ - 518722019 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FÍSICA E MECÂNICA BÁSICA 
ASSUNTO 01, 02, 03, 04, 05 E 06 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2021 
São Mateus - ES 
 
 
 
 
 
 
LUCIO QUEIROZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FÍSICA E MECÂNICA BÁSICA 
ASSUNTO 01, 02, 03, 04, 05 E 06 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado ao Curso Engenharia de Produção do 
Centro Universitário ENIAC para a disciplina Física e 
Mecânica Básica 
 
Prof. Rodrigo Miranda Schimidt 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2021 
São Mateus - ES 
 
 
 
 
DESAFIO 1 
Um dos enfoques na pesquisa sobre desenvolvimento de próteses mecânicas para 
substituir membros perdidos por pacientes é assegurar que o material utilizado seja leve. 
Muito antes do domínio de materiais leves como plástico e fibras de carbono, foram 
empregados alguns metais, como aço, para garantir resistência. 
Suponha que um paciente adulto com massa de 75kg (antes da amputação) tenha uma 
perna trocada por uma prótese de aço com as mesmas dimensões (mesmo volume) da 
perna original. 
Para fins didáticos, considere que o corpo humano possui uma densidade média 
igualmente distribuída à da água e que o volume da perna amputada equivale a 1/5 do 
volume total do corpo. 
Considere a densidade do aço como: 7,9 X 10³ kg/m³. 
Calcule a massa do paciente com a prótese após a colocação da prótese. 
 
DESAFIO 2 
Uma pedra presa numa corda descreve um movimento circular com velocidade angular 
constante. Num dado momento, a corda arrebenta. Descreva como e por que o 
comportamento da pedra muda depois que ela arrebenta 
 
 
A tendência da pedra colocada em movimento, por causa da inércia, seria continuar em 
movimento, em linha reta com velocidade constante (1.ª lei de Newton). A pedra vinha 
descrevendo uma trajetória circular devido à ação da força exercida pela corda que, 
puxando a pedra continuamente para o centro, propiciava a aceleração centrípeta 
necessária para mudar continuamente a direção do vetor velocidade, tangente à 
trajetória em cada ponto. Quando a corda arrebenta, a força deixa de agir e a aceleração 
centrípeta deixa de existir, então, devido à inércia, a pedra segue a direção da velocidade 
tangente à trajetória. 
DESAFIO 3 
No desenvolvimento de sistemas de transmissão, é preciso conhecer e compreender os 
movimentos que cada máquina, equipamento e dispositivo realizam para selecionar de 
forma correta os elementos mecânicos adequados a cada aplicação. 
 
Sabendo disso, imagine a seguinte situação: na empresa em que você trabalha, estão 
desenvolvendo um sistema automatizado de produção para uma grande corporação. O 
projeto dos sistemas de apoio já foi desenvolvido. Agora o seu novo desafio 
é desenvolver parte do sistema de transmissão. Para que isso seja possível, alguns 
fatores precisam ser considerados, como reconhecer os elementos de transmissão e 
calcular a relação de transmissão entre eles. 
Com base nas informações apresentadas, você deve: 
 
a) Determinar qual é o elemento a ser utilizado nesse sistema de transmissão: 
correia ou corrente? Justifique a sua aplicação. 
R.: Neste caso, a melhor opção será a correia. A maior vantagem dela sobre a corrente 
é o fato de não necessitar de vários ajustes e manutenções periódicas. Mesmo a correia 
perdendo pouco em questão de potência, terá, por outro lado, uma vida útil mais longa, 
além da flexibilidade em sua aplicação. Além de outras vantagens, como baixo custo 
inicial, alto coeficiente de atrito, elevada resistência ao desgaste e funcionamento 
silencioso. 
 
b) Após determinar o elemento a ser utilizado, escolha o tipo mais adequado ao 
sistema de transmissão dessa máquina e justifique a sua escolha. R.: Como é um 
sistema de movimentação que requer grande rotação e precisão, a mais indicada seria 
a correia dentada, resultando em ausência de deslizamento. A condução e os eixos 
acionados permanecem sempre sincronizados. 
 
 
 
DESAFIO 4 
A máquina de Atwood é um sistema de duas massas conectadas por duas cordas e 
sujeitas à ação da força da gravidade. Este sistema pode ser utilizado para retardar a 
queda de uma das massas, como sugere a figura a seguir. Sabendo que m1 = 1,5m2 e 
que m2 = 2kg, determine a tensão na corda. 
R.: Para equilibrar o peso da laje: FE + FA = mg 
Centro de massa da laje está mais perto do assistente. 
Dessa forma: RA < RE 
RA . FA= RE. FEI ocorre em -> FA > FE ou seja, a assistente terá que utilizar mais força 
para manter a laje no movimento contrário. 
 
DESAFIO 6 
Parabéns! Você está fazendo seu primeiro estágio do curso de Engenharia, em uma 
construtora reconhecida por proporcionar excelente formação inicial aos discentes que 
nela trabalham. Esse diferencial se dá ao fato de que a empresa valoriza a prática como 
meio de aprendizagem e formação. Dessa forma, você participa ativamente dos projetos 
por ela desenvolvidos. Sua função vai muito além de cálculos teóricos, você tem a 
oportunidade de opinar na escolha dos materiais a serem empregados nas obras. 
Certo dia, quando você chega para cumprir seu turno de trabalho, Marcos, seu 
supervisor, lhe dá a tarefa de escolher qual o melhor cabo de aço a ser utilizado no 
guincho para retirar a terra recolhida na escavação dos tubulões para as fundações de 
um prédio, conforme pode ser observado na imagem a seguir: 
Com base nisso, apresente um breve relatório especificando qual o cabo escolhido 
e que fatores lhe fizeram optar por ele. 
Para determinar a tensão, primeiro é necessário calcular a força resultante que atua em 
uma das massas do sistema. 
Como tensão é igual para as duas massas, você pode utilizar qualquer uma das duas 
para o calculo. 
Massa1: Fr = T – Fg1 
Substituindo: 
T= Fr + Fg1 = m1a + mg1 = 2x1,96 + 2x9,81 = 23,5 N 
Carga máxima: 1471,5N 
Tração: 7357,5 N -> AF de 7/16 polegadas