Mecânica dos Sólidos AOL 2

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Mecânica dos Sólidos - 20212.A 
Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - 
Questionário 
1. Pergunta 1 
Na abordagem escalar, o equilíbrio de momentos atuantes em um ponto ou eixo é calculado a partir do 
somatório dos produtos das forças pelos seus respectivos braços, respeitando os sinais através da regra da 
mão direita. 
Uma força de 600 N é aplicada na peça em formato de um “quatro” conforme a figura apresentada. A 
peça está fixada no ponto O, que permite apenas a sua rotação. Desprezando a força peso da peça frente ao 
valor da força , analise as afirmativas a seguir: 
 
I. Se aplicarmos uma força horizontal na seção B para zerar o momento resultante em O, ela terá magnitude de 
750 N e sentido para a esquerda. 
 
II. Se aplicarmos uma força vertical na seção B para zerar o momento resultante em O, ela terá magnitude de 
480 N e sentido para baixo. 
 
III. Na seção C, não importando se a direção da força for vertical ou horizontal, ela deverá ter magnitude de 
400 N e gerar um momento no sentido horário. 
 
IV. Se uma força de 200 N para baixo for aplicada em B, o momento em O será nulo se a força em C valer 200 N 
e poderá ser para baixo ou para a esquerda. 
 
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta: 
1. V, F, F, V. 
2. V, V, V, F. 
3. F, F, V, V.Resposta correta 
4. F, V, F, V. 
5. F, V, V, F. 
2. Pergunta 2 
A hipótese de ponto material permite que um ponto de determinada estrutura possa ser usado como 
referência para o cálculo do equilíbrio. Se a linha de ação de todas as forças passar por esse ponto, a hipótese 
se torna muito apropriada. 
 
Uma estrutura articulada possui três barras, conforme a figura apresentada. Considerando que a estrutura está 
em equilíbrio, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): 
 
I. ( ) A componente horizontal da Força na barra B tem módulo de 878,7 N. 
 
II. ( ) A componente vertical da Força na barra B tem módulo de 501,5 N. 
 
III. ( ) O módulo da força na barra B vale 1003,1 N. 
IV. ( ) O ângulo entre a barra B e a horizontal vale 30°. 
 
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta: 
1. V, V, F, V. 
2. F, V, V, F. 
3. F, V, F, V. 
4. V, F, V, F. 
5. F, V, V, V.Resposta correta 
 
3. Pergunta 3 
A estática tem sua diferenciação entre estudo do ponto material e dos corpos rígidos por meio da consideração 
dos momentos atuantes no mesmo. No caso de forças coplanares, o momento possui apenas a direção 
perpendicular do plano definido por essas forças. 
 
Uma alavanca está emperrada e uma pessoa de 75 kg se pendurou nela, com as mãos posicionadas conforme a 
figura. Considerando que a alavanca irá girar apenas se o torque no pivot for maior que 500 N.m, analise as 
asserções a seguir e a relação proposta entre elas: 
 
I. Nessa configuração, a alavanca permanecerá em equilíbrio estático. 
 
Porque: 
 
II. Para produzir o torque necessário de rotação da alavanca, a pessoa deveria ter massa maior que 78,4 kg. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
1. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
3. As asserções I e II são proposições falsas. 
4. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.Resposta 
correta 
4. Pergunta 4 
O produto vetorial é uma operação envolvendo vetores de suma importância nas ciências exatas. Ela permitiu 
que diversas áreas de conhecimento pudessem atualizar as suas formulações, fazendo com que os vetores 
envolvidos pudessem ser escritos de maneira não geométrica, facilitando a leitura e a interpretação de 
resultados. 
 
Considerando essas informações e a definição de produto vetorial, é possível afirmar que a direção do vetor 
resultante de um produto vetorial entre os vetores e é: 
1. perpendicular ao plano definido pelas linhas de força dos vetores e .Resposta correta 
2. oposta à direção perpendicular definida pelos vetores e . 
3. paralela ao maior vetor, ou seja, em relação ao de maior magnitude. 
4. Incorreta: uma composição dos vetores e através da regra da poligonal. 
5. perpendicular ao menor vetor seguindo a regra da mão esquerda. 
5. Pergunta 5 
Leia o trecho a seguir: 
 
Uma das principais aplicações do conceito de estática das partículas é realizada em sistemas coplanares: “Se 
um ponto material estiver submetido a um sistema de forças coplanares localizado por exemplo no plano x-y, 
então cada força poderá ser desdobrada em suas respectivas componentes nas direções dos eixos.” 
Fonte: HIBBELER, R. C. Estática: mecânica para engenharia. Campinas: Pearson Prentice Hall, 2011. 
(Adaptado). 
 
Uma massa de 20 kg está suspensa através de dois cabos, AC e BC conforme a figura. O ponto C é uma argola 
que prende os cabos para a manutenção do equilíbrio. Considerando essas informações e seus conhecimentos 
sobre estática das partículas, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. As componentes horizontal e vertical do cabo BC possuem a mesma magnitude. 
 
II. A componente vertical do cabo BC possui valor de 277,5 N apontada para cima. 
 
III. A força do cabo AC apenas equilibra a componente horizontal de BC e vale 196,2 N. 
 
IV. O módulo da força no cabo BC vale 138,7 N e é calculado a partir de suas componentes. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
1. I e III.Resposta correta 
2. II e III. 
3. II e IV. 
4. III e IV. 
5. I e IV. 
6. Pergunta 6 
Leia o trecho a seguir: 
 
“O momento de uma força em relação a um ponto ou a um eixo fornece uma medida de tendência dessa força 
de provocar rotação de um corpo em torno do ponto ou do eixo […]. Essa tendência de rotação muitas vezes é 
chamada de torque.” 
Fonte: HIBBELER, R. C. Estática: mecânica para engenharia. Campinas: Pearson Prentice Hall, 2011. 
 
Os momentos são fundamentais na análise da estática dos corpos rígidos, o que faz do conhecimento das suas 
propriedades algo indispensável. Com base nessas informações e nos conteúdos estudados a respeito desse 
tópico, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): 
 
I. ( ) Os momentos atuantes em um corpo geram apenas tendência de rotação dos corpos. 
 
II. ( ) Uma força F aplicada em um certo valor de braço possuirá o dobro do momento de uma mesma força F 
aplicada em um braço com metade do valor original. 
 
III. ( ) Quando as forças atuantes no corpo possuem apenas duas direções do eixo de coordenadas, os 
momentos delas atuarão apenas nessas duas direções. 
 
IV. ( ) Os momentos sempre serão grandezas vetoriais, com módulo, direção e sentido. 
 
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta: 
1. V, V, F, V.Resposta correta 
2. F, V, V, F. 
3. V, V, F, F. 
4. F, F, V, V. 
5. V, F, F, V. 
7. Pergunta 7 
Os problemas tridimensionais envolvendo estática dos corpos rígidos requerem atenção especial tanto na 
visualização do problema quanto na determinação de direções e sentidos dos momentos aplicados pelas 
forças. A recomendação é que se use os vetores unitários onde o próprio resultado matemático já mostra todas 
as características do vetor. 
 
Uma estrutura tubular possui dimensões indicadas na figura. Sabendo que o ponto A é um ponto de resistência 
dos carregamentos que mantém a estrutura em equilíbrio, que a força aplicada no ponto C tem direção do eixo 
z e que a força no ponto D tem a direção do eixo x, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. O vetor resultante da força de resistência no ponto A terá módulo de 316,22 N. 
 
II. A componente em x do momento resultante no ponto A terá magnitude de 100 N.m com sentido negativo de 
x. 
 
III. A componente em y do momento resultante no ponto A terá magnitude de 900 N.m com sentido positivo de 
y. 
 
IV. A componente em z do momento resultante no ponto A terá magnitude de 300 N.m com sentido negativo 
de z. 
 
Estácorreto apenas o que se afirma em: 
1. I e III.Resposta correta 
2. I e IV. 
3. II e III. 
4. I e II. 
5. III e IV. 
8. Pergunta 8 
O uso de tirantes e cabos de sustentação é prática comum para auxiliar o equilíbrio de estruturas na 
engenharia. Por meio de um posicionamento adequado, os carregamentos atuantes são minimizados, além de 
se evitar a criação de novos momentos atuantes devido à presença das forças dos cabos. 
 
Os pontos O, A e B determinam uma estrutura em L que está sendo auxiliada por um cabo BC, conforme a 
figura. Sabe-se que o ponto O resiste a 5 graus de liberdade e permite rotação em relação ao eixo y. Sabendo 
que o módulo da força de tração no cabo equivale a 100 N, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. No ponto O, a sua força de resistência na direção x equilibra-se com a tração do cabo nesta direção e vale 500 
N. 
 
II. No ponto O, a sua força de resistência na direção y equilibra-se com a tração do cabo nesta direção e vale 
200 N. 
 
III. No ponto O, a força de resistência na direção z equilibra-se com a tração do cabo e com a força de 200 N, 
chegando ao valor de 100 N. 
 
IV. No ponto O, o momento de resistência na direção x é nulo a partir do equilíbrio nesta direção. 
 
V. No ponto O, o momento de resistência na direção z vale 100 N.m a partir do equilíbrio nesta direção. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
1. II, III e IV. 
2. I, III e V. 
3. I, II e IV. 
4. II, III e V. 
5. I, III e IV.Resposta correta 
9. Pergunta 9 
Os conceitos da estática permitem analisar corpos em seu estado de repouso, realizando o equilíbrio de forças 
e momentos atuantes no mesmo. Dentro dessa área, existem duas linhas de análise bem definidas: estática do 
ponto material e estática dos corpos rígidos. 
 
Considerando essas informações e a hipótese que separa a estática do ponto material com a estática dos 
corpos rígidos, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas: 
 
I. Na estática do ponto material não se considera o equilíbrio de momentos atuantes no corpo. 
 
Porque: 
 
II. Devido a todos os carregamentos estarem em um único ponto, não há distância para formação de um braço 
para gerar rotação do corpo. 
 
A seguir, assinale a alternativa correta: 
1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 
2. As asserções I e II são proposições falsas. 
3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 
4. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 
5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.Resposta 
correta 
10. Pergunta 10 
O equilíbrio de momentos em corpos rígidos garante que o corpo não sofrerá rotações que o tirem do estado 
de repouso. Se a resultante desses momentos for diferente de zero, o corpo terá a tendência de seguir o sentido 
de rotação dessa resultante. 
 
Uma barra em L recebe um carregamento de 180 N, conforme a figura. De posse dos conhecimentos sobre 
momentos das forças, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. O momento resultante no ponto A é o produto da força pelo braço e vale 216 N.m. 
 
II. A direção do momento no ponto A é perpendicular ao plano da figura pelo produto vetorial. 
 
III. O sentido do momento no ponto A é saindo do plano da figura de acordo com a regra da mão direita. 
 
IV. Uma opção de equilíbrio é aplicar uma força em B de valor 60 N vertical e para cima. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
1. II e III. 
2. II e III. 
3. I e IV. 
4. III e IV. 
5. II e IV Resposta correta