ATV 4 MECANICA DOS SOLIDOS

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	 MECANICA DOS SOLIDOS – ESTATICA 
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	ATIVIDADE 4 (A4)
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	10 em 10 pontos  
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· Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	Segundo Nussenzveig (2018, p. 341): “Em geral, ao estudar o equilíbrio de um corpo rígido sob a ação de um dado sistema de forças, temos de considerar os pontos de aplicação das forças, porque, se deslocarmos os pontos de aplicação, embora isto não altere a resultante, pode alterar o torque resultante.” (NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Mecânica. 5. ed. São Paulo: Edgard Blucher Ltda, 2018.)
Com base nesta afirmação e em seus conhecimentos, analise as afirmativas a seguir.
        I.            Para cálculo dos efeitos da ação da gravidade, não é necessário levar em consideração a posição das massas ou os efeitos do torque.
     II.            O cálculo do torque resultante da força gravitacional leva em consideração a posição da distribuição da massa do corpo ou a posição do centro de gravidade.
  III.            Sob a atuação de um campo gravitacional, o corpo está sempre em equilíbrio estático.
  IV.            A força gravitacional não aplica nenhum momento em um corpo que possui massa.
Agora, assinale a alternativa que traz a(s) afirmativa(s) correta(s).
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
II, apenas.
	Resposta Correta:
	 
II, apenas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Você pensou corretamente, a posição do centro de gravidade e distribuição de massa são informações fundamentais para determinar os efeitos do torque sobre o corpo.
	
	
	
· Pergunta 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	Considere o texto a seguir: “A posição do centro de gravidade pode estar localizada fora do corpo, como no caso de um anel, um triângulo vazio, e geralmente em corpos deformados ou de formas angulares. Tais corpos não podem ser suspenso pelo seu centro de gravidade. Porém, geralmente é muito fácil colocar estes corpos em uma posição de equilíbrio mecânico” (FOSTER, G. C.; LOEWY, B.; WEINHOLD, A. F. Introduction to experimental physics, theoretical and practical, including directions for constructing physical apparatus and for making experiments. London: Logmans, Green, and Co, 1875. p. 108.)
Com base nas informações dadas e em seu conhecimento, analise as afirmativas a seguir.
                    I.            O centro de gravidade de um corpo complexo está necessariamente localizado no corpo.
                 II.            Somente para geometrias complexas o centro de gravidade está localizado fora do corpo.
              III.            Pode ser impossível equilibrar um corpo sob a ação da gravidade por meio da aplicação de somente uma força de apoio.
              IV.            O centro de gravidade pode estar localizado em um ponto que não pertence ao corpo.
Agora, assinale a alternativa que traz as afirmativas corretas.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
III, IV.
	Resposta Correta:
	 
III, IV.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Você pensou corretamente, em alguns casos não é possível equilibrar um corpo com apenas um apoio, pode não haver massa no centro de gravidade.
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	A concepção de uma estrutura metálica é resultado do esforço combinado de engenheiros civis, engenheiro mecânicos, arquitetos e outros profissionais de diversas áreas. Os critérios devem ser suficientes para satisfazer os requisitos funcionais e econômicos de um projeto integrado. (PRAIVA, 2013). Vigas são elementos cuja teoria clássica de cálculo reside em hipóteses de elasticidade que simplificam um problema elástico tridimensional para unidimensional. (PRAVIA, Z. M. C. Projeto e cálculo de estruturas de aço
– Edifício industrial detalhado. 1. ed., Rio de Janeiro: Elsevier, 2013.)
Analise as hipóteses clássicas a seguir para uma viga esbelta em flexão, assinale as afirmativas abaixo com V para verdadeiro e F para falso.
(   ) Seções planas, tomadas ortogonalmente ao seu eixo, continuam planas após a flexão.
(   ) As fibras da viga localizadas na linha neutra mudam seu comprimento quando em flexão.
(   ) A linha neutra de uma viga passa pelo centroide da seção transversal da viga.
(   ) A deformação de suas fibras varia linearmente com a distância da linha neutra.
(   ) Condições de equilíbrio são utilizadas para determinar a linha neutra.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, F, V, V, V.
	Resposta Correta:
	 
V, F, V, V, V.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Você pensou corretamente, todas as alternativas estão corretas, exceto que suas fibras localizadas na linha neutra não mudam seu comprimento.
	
	
	
· Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	“É frequentemente necessário calcular o momento de inércia de uma área composta por várias partes distintas as quais são representadas por elementos de formas geométricas simples. O momento de inércia é a integral ou soma dos produtos da distância ao quadrado vezes o elemento da área [...]. Adicionalmente, o momento de inércia de uma área composta sobre um eixo específico é, portanto, simplesmente a soma dos momentos de inércia de seus componentes sobre o mesmo eixo” (PYTEL, A.; KIUSALAAS, J. Engineering Mechanics: Dynamics. 2. ed., London: Thomson Learning, 2001. p. 456.)
Sobre este tema, analise as afirmativas a seguir.
I. Geometrias complexas podem ser geralmente tratadas como um conjunto de geometrias simples que formam o corpo. Com este artifício, é muitas vezes possível calcular de forma analítica o Momento de Inércia de uma geometria complexa.
II. O cálculo do momento de inércia leva em consideração a distribuição das massas.
III. O momento de inércia possui uma dependência linear em relação a distância do elemento de área.
IV. O momento de inércia de um corpo independe de sua massa.
Agora, assinale a alternativa que traz as afirmativas corretas.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, II.
	Resposta Correta:
	 
I, II.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Você pensou corretamente, o momento de inércia é dependente da distância ao quadrado do elemento de área e não linear.
	
	
	
· Pergunta 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	Segundo Meriam & Kraige (2009) vigas são os mais importantes dentre todos os elementos estruturais utilizados na engenharia. Vigas geralmente são longas barras prismáticas com cargas normalmente aplicadas transversalmente ao eixo das barras. Esse tipo de elemento estrutural tem função de resistir à flexão. (MERIAM, J. L.; KRAIGE, L. G. Mecânica para Engenharia - Estática. 6. ed., Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos Editora LTDA, 2009.)
Levando em consideração o seu conhecimento sobre vigas, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Vigas estaticamente determinada tem número de apoios que permitem que suas reações sejam calculadas usando apenas as equações de equilíbrio estático.
	Resposta Correta:
	 
Vigas estaticamente determinada tem número de apoios que permitem que suas reações sejam calculadas usando apenas as equações de equilíbrio estático.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Você pensou corretamente, apenas quando uma viga é estaticamente determinada, isto é, com um número de apoios tal que pode ter suas reações determinadas pelas equações de equilíbrio.
	
	
	
· Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	De acordo com Plesha, Gray e Costanzo (2013), os momentos de inércia de área são medidos de como uma área é distribuída em torno de eixos específicos. Os momentos de inércia de área dependem da geometria de uma área (tamanho e perfil) e dos eixos que você selecionar. Os momentos de inércia de área são independentes das forças, dos materiais, e assim por diante. (PLESHA, M. E.; GRAY, G. L.; COSTANZO, F. Mecânica para Engenharia: Estática. 1. ed., Porto Alegre: Bookman, 2013. p. 534.)
Sobre este tema, analise as afirmativas a seguir.
I. Raios de giração podemser considerados medida alternativa de como uma área é distribuída.
II. Momentos internos suportados pelas vigas são determinados pelas equações de equilíbrio em casos estaticamente determinado.
III. Não é possível determinar o momento segundo de inércia de área para vigas hiperestáticas.
IV. O momento de inércia não é uma propriedade geométrica de um elemento estrutural.
Agora, assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I, II.
	Resposta Correta:
	 
I, II.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Você pensou corretamente. É possível determinar o momento de inércia para a seção transversal de vigas, pois essa é uma informação diretamente relacionada apenas a geometria da seção.
	
	
	
· Pergunta 7
1 em 1 pontos
	
	
	
	Para dimensionar vigas o engenheiro precisa ter conhecimento preciso de como as forças atuam internamente no membro estrutural, e desta forma proceder a seleção do material e geometria capazes de suportar a carga de projeto. Levando essas informações em consideração, analise a viga ilustrada a seguir.
 
 
Figura 4: Representação de uma viga sob atuação de diferentes forças e reações de apoio.
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 356.
Agora, determine os valores do esforço normal (N), o esforço cortante (V ), o momento fletor (M)   no ponto E, e assinale a alternativa que traz a resposta correta. 
Ne = 4 KN, Ve = 3,75 kN e 
 M,e = 4,875 kN . m 
Resposta correta .
	
	
	
	
	
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Como a questão pede pelos esforços internos em E, não é necessário o cálculo das reações. Basta fazer a secção no ponto E, utilizar a seção da direita e aplicar as equações de equilíbrio para encontrar as forças internas.
	
	
	
· Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	Considere o seguinte trecho: “Um objeto se comporta como se todo seu peso se concentrasse em um único ponto. Esse ponto é chamado de centro de gravidade. O centro de gravidade de um objeto não está localizado necessariamente no seu centro geométrico, e pode estar localizado fora do objeto. [...] Para sustentar um objeto é possível suportar somente o seu peso.”. (SANTOS, G. N. C.; DANAC, A. C. I-physics IV. Phillppines: Rex Book Store, 2006. p. 9.)
Com base nas informações do trecho acima e seus conhecimentos, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
Para suportar um objeto sob a ação de um campo gravitacional, é possível aplicar uma força com sentido oposto e direção igual a força gravitacional.
	Resposta Correta:
	 
Para suportar um objeto sob a ação de um campo gravitacional, é possível aplicar uma força com sentido oposto e direção igual a força gravitacional.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Você pensou corretamente, uma força de intensidade igual a gravitacional deve ser aplicada no sentido oposto a tendência de movimento para suportar um corpo submetido a um campo gravitacional.
	
	
	
· Pergunta 9
1 em 1 pontos
	
	
	
	Para conceber uma estrutura metálica em que os critérios de um projeto sejam corretamente desenvolvidos é resultado do conhecimento teórico, prático e o esforço combinado de engenheiros civis, engenheiro mecânicos, arquitetos e outros profissionais de diversas áreas. Tais critérios devem ser suficientes para satisfazer os requisitos funcionais e econômicos de um projeto integrado.
Figura 6: Representação de uma viga de comprimento de 6 metros, sob atuação de diferentes forças.
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 358.
Considerando a viga ilustrada anteriormente, determine o momento fletor  em D e assinale a alternativa que traz a resposta correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
.
	M = 14,0 kN . m Resposta Correta. 
	
	
	
	Resposta Correta:
	 
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	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Após realizar o cálculo da reação em B.  Realizando o corte da seção no ponto D e adotando o lado direito, iremos aplicar  para o ponto D, assim temos:
	
	
	
· Pergunta 10
1 em 1 pontos
	
	
	
	Para dimensionar uma estrutura mecânica é fundamental que o engenheiro projetista conheça as forças que atuam internamente no membro estrutural, para assim possibilitar a seleção do material e geometria capazes de suportar a carga de projeto. (BEER, F. P. et al. Vector Mechanics for Engineers: Statics and Dynamics. 12. ed. McGraw-Hill Education, 2019.)
Figura 2: Viga de comprimento L em equilíbrio sob a aplicação de cargas pontuais e reações de apoio.
Fonte: HIBBELER, 2016, p. 354.
Considere a viga ilustrada e suponha que que L = m' P = 5 km e a = 2 m  . Assim, determine o momento fletor ( M )  no ponto B e assinale a alternativa que traz a resposta correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	· 
M = 30/7 .kN .m
	Resposta Correta:
	 
.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta. Após realizar o cálculo da reação em C.  Realizando o corte da seção no ponto B e adotando o lado direito, iremos aplicar  para o ponto B, assim temos: