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ATIVIDADE PRÁTICA DE RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS Instruções: Esta atividade prática é individual, pois necessita do número do seu RU para desenvolvê-la. Fique atento aos dados que dependem dele (RU). Dados inseridos incorretamente resultarão na perda de nota da questão. Ao final desta atividade, você deverá escanear sua resolução e postá-la em Trabalhos para correção. Gere um único documento contendo toda sua resolução. Nome: RU: 1-) Um novo material desenvolvido é testado na máquina de ensaio de tração para obter algumas propriedades mecânicas. A amostra tem um comprimento 𝑳𝒊 igual à soma dos dois últimos dígitos do seu RU vezes 10 mais 100 mm (em mm) e diâmetro igual a 15 mm. Se uma carga axial 𝑭 igual ao último número do seu RU vezes 10 mais 150 N (em N) for aplicada a ela, determine o alongamento da amostra e a deformação transversal com a carga aplicada. Considere o diagrama de tensão e deformação mostrado na figura, onde 𝜎𝑙𝑝 corresponde à soma dos três últimos dígitos do seu RU vezes 10 mais 100 MPa (em Mpa) e 𝜈 = 0,4. 𝜎 = 𝐹 𝐴 𝜎𝑙𝑝 = 𝐸𝜀𝑙𝑝 𝜀𝑙 = 𝐿𝑓−𝐿𝑖 𝐿𝑖 = 𝛿 𝐿𝑖 e 𝜈 = − 𝜀𝑡 𝜀𝑙 Chama no Whats (047)9 9925-5915 Garantia da Nota 2-) Os trilhos de aço A-36 de uma ferrovia têm o comprimento 𝑳 igual ao último dígito do seu RU mais 10 m (em m) e foram assentados com uma pequena folga entre eles para permitir a dilatação térmica. Determine a folga 𝛿 exigida para que os trilhos apenas encostem um no outro quando a temperatura aumentar de 𝑻𝟏 para 𝑻𝟐, onde 𝑻𝟏 e 𝑻𝟐 equivalem à soma dos dois últimos dígitos do seu RU mais 10°C, entretanto 𝑻𝟏 deve assumir um valor negativo de temperatura. Considere que a área da seção transversal de cada trilho equivale à soma dos três últimos números do seu RU vezes 100 mais 1000 mm² (em mm²). Considerando a folga determinada no cálculo anterior, determine a força axial nos trilhos se a temperatura subisse mais 10°C em relação à temperatura 𝑇2. Calcule a tensão para essa força. 𝜎 = 𝐹 𝐴 𝛿𝑇 = 𝛼∆𝑇𝐿 e 𝛿 = 𝐹𝐿 𝐴𝐸 3-) Adaptado ENADE 2008 – A figura mostra, esquematicamente, uma turbina de alta rotação que aciona um gerador através de um redutor com engrenagens helicoidais. O gerador opera com rotação igual à soma dos dois últimos dígitos do seu RU vezes 20 mais 100 rpm (em rpm) e uma potência de 10 kW. O diâmetro do eixo de acionamento do gerador deve ser dimensionado utilizando um fator de segurança igual ao último dígito do seu RU dividido por 2 mais 1 (adimensional). O material do eixo é o aço de alta resistência cuja resistência ao escoamento, medida no ensaio de tração, equivale à soma dos três últimos dígitos do seu RU vezes 10 mais 100 MPa (em MPa). Considerando o eixo sujeito a torção pura e desprezando qualquer perda no sistema de transmissão, seu diâmetro mínimo, em mm, deve ser? 𝜏 = 𝑇𝑐 𝐽 𝐽 = 𝜋𝑐4 2 𝜏𝑎𝑑𝑚 = 𝜏𝑒 𝐹𝑆 e 𝑃 = 𝑇𝜔 4-) Adaptado ENADE 2019 – Nos projetos mecânicos, há a necessidade do conhecimento das tensões mais críticas dos sistemas para que sejam dimensionados adequadamente, principalmente os elementos de fixação como o parafuso. No sistema mostrado na figura, uma força F que corresponde ao último número do seu RU vezes 10 mais 10 N (em N) é aplicada ao parafuso de aço com diâmetro igual à soma dos dois últimos números do seu RU mais 5 mm (em mm). Considere que a distância d equivale à soma dos três últimos dígitos do seu RU vezes 10 mais 50 mm (em mm). Determine a tensão de flexão e a tensão de cisalhamento devido ao torque no ponto A. 𝐽 = 𝜋𝑐4 2 𝐼 = 𝜋𝑟4 4 𝜎 = 𝑀𝑦 𝐼 e 𝜏 = 𝑇𝑐 𝐽 F d 5-) Adaptado ENADE 2011 – Na figura a seguir, tem-se a representação de uma viga submetida a um carregamento distribuído 𝒘 que corresponde a soma dos dois últimos números do seu RU mais 2 kN/m (em kN/m) e a um momento fletor 𝑴 igual à soma dos três últimos números do seu RU mais 1 kN.m (em kN.m). Determine a tensão de cisalhamento transversal e a tensão de flexão máximas que agem na viga de fibra de vidro na seção onde a foça de cisalhamento e o momento fletor são máximos. Considere a dimensão “a” igual ao último número do seu RU vezes 10 mais 100 mm (em mm). 𝜏𝑚á𝑥 = 𝑉𝑚á𝑥.𝑄 𝐼𝑡 𝜎𝑚á𝑥 = 𝑀𝑚á𝑥𝑦 𝐼 𝐼′ = 𝑏.ℎ3 12 e 𝑄 = �̅�′𝐴′ 6-) A manivela do pedal de uma bicicleta tem a seção transversal mostrada na figura. Se ela estiver presa à coroa pelo pino em B e não girar quando submetida a uma força de F equivalente à soma dos três últimos dígitos do seu RU vezes 10 mais 100 N (em N), determine as tensões principais e a tensão de cisalhamento máxima no material na seção transversal no ponto C. Considere a distância “a” igual ao último número do seu RU vezes 10 mais 50 mm e a cota “b” igual à soma dos três últimos dígitos do seu RU dividido por 3 mais 5 mm (em mm). 𝜎 = 𝑀𝑦 𝐼 𝐼 = 𝑏ℎ³ 12 𝜏 = 𝑉𝑄 𝐼𝑡 𝑄 = �̅�′𝐴′ 𝜎𝑚é𝑑 = 𝜎𝑥+𝜎𝑦 2 𝜎1,2 = 𝜎𝑚é𝑑 ± √( 𝜎𝑥−𝜎𝑦 2 ) 2 + 𝜏𝑥𝑦² 𝜏𝑚á𝑥 = √( 𝜎𝑥−𝜎𝑦 2 ) 2 + 𝜏𝑥𝑦²
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