Avaliação On-Line 2

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Avaliação On-Line 2 (AOL 2) - Questionário
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1. 
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Pergunta 1
1 ponto
Os equilíbrios coplanares são comuns nas aplicações de engenharia, uma vez que os carregamentos atuantes nas diversas estruturas conseguem ser posicionados em um único plano. Separando os carregamentos nas direções verticais e horizontais, o equilíbrio é realizado.
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Uma massa de 250 kg é suspensa através de um sistema de cabos e argolas conforme a figura apresentada. Considerando que o corpo está em equilíbrio e o conteúdo estudado sobre estática das partículas, analise as afirmativas a seguir:
I. A força no cabo DE tem magnitude de 657,1 N.
II. A força no cabo BD tem magnitude de 2452,5 N.
III. A soma da força no cabo BC com o cabo DE resulta na força do cabo AB.
IV. A força no cabo AB tem magnitude de 4905 N.
V. A força no cabo BC é igual a 3590,7 N.
Está correto apenas o que se afirma em:
1. 
I, IV e V.
2. II, III e V.
3. I, II e IV.
4. III, IV e V.
5. I, III e V.
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2. 
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Pergunta 2
1 ponto
Leia o trecho a seguir:
“O torque fornece a medida quantitativa de como a ação de uma força pode produzir o movimento de rotação de um corpo […]. A tendência de uma força para produzir rotação em torno de um ponto O depende do seu módulo e também da distância perpendicular entre o ponto e a linha de ação da força.”
Fonte: YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física de Sears & Zemansky: volume 1 – Mecânica. Campinas: Pearson Prentice Hall, 2015. (Adaptado).
BQ02_MECANICAS DOS SOLIDOS_03_v1.JPG
Considere uma tábua suportada por um apoio cujas dimensões são indicadas na figura. A partir do texto apresentado e dos seus conhecimentos sobre momento de forças, analise as afirmativas a seguir:
I. O valor do módulo da força para suportar o momento gerado pelo peso do corpo deve ser de 25 N.
II. O corpo de 60 N tem a tendência de girar a tábua no sentido horário, seguindo a regra da mão direita.
III. A força no apoio que suporta as forças nas duas tábuas deverá ser menor que 80 N para se manter o equilíbrio.
IV. Se o corpo fosse deslocado para uma distância de 0,4 m do apoio, a força  para equilibrá-lo deverá ter módulo de 20 N.
Está correto apenas o que se afirma em:
1. II e III.
2. II e III.
3. II e IV.
4. I e IV.
5. III e IV.
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3. 
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Pergunta 3
1 ponto
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).
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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 IV.
2. III e IV.
3. II e III.
4. I e III.
5. II e IV.
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4. 
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Pergunta 4
1 ponto
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, F.
2. V, F, F, V.
3. F, F, V, V.
4. V, V, F, V.
5. F, V, V, F.
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Pergunta 5
1 ponto
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.
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Uma força  F 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. F, F, V, V.
3. F, V, F, V.
4. V, V, V, F.
5. F, V, V, F.
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Pergunta 6
1 ponto
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 falsas.
2. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
5. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
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Pergunta 7
1 ponto
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.
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Uma alavanca está emperrada e uma pessoa de 75 kg se pendurounela, 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. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
2. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
3. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
4. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
5. As asserções I e II são proposições falsas.
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Pergunta 8
1 ponto
Os guindastes são excelentes exemplos de aplicação da estática dos corpos rígidos. Por possuírem diversas configurações, eles abrangem os problemas bidimensionais e tridimensionais. Em ambos os casos, a estratégia é a mesma, realizando cálculos de equilíbrio de forças e momentos.
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Uma carga de 500 kg está suspensa no guindaste apresentado na figura. Sabe-se que o ponto A é um ponto de fixação que possui resistência nas direções x e y, enquanto o ponto B possui apenas tem resistência na direção x, permitindo a movimentação do guindaste na direção y.
Com base nessas informações e no conteúdo estudado sobre equilíbrio de guindastes, analise as afirmativas a seguir:
I. A força de resistência na direção x no ponto B vale menos que 7500 N.
II. A força de resistência na direção y no ponto A vale exatamente o valor do peso da massa de 500 kg.
III. A força de resistência na direção x do ponto A equilibra a força na direção do ponto B junto com o momento gerado pelo corpo.
IV. Se a massa se deslocar a ponto de sua distância para o ponto A ser de 5,0 m, a força de resistência na direção x no ponto B valerá menos que 8000 N.
Agora, assinale a alternativa que representa a sequência correta:
1. V, F, V, V.
2. V, F, F, V.
3. V, V, F, F.
4. F, V, V, F.
5. F, V, F, V.
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9. 
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Pergunta 9
1 ponto
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.
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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.
Está correto apenas o que se afirma em:
1. I e III.
2. I e IV.
3. III e IV.
4. I e II.
5. II e III.
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Pergunta 10
1 ponto
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  .
2. uma composição dos vetores  e  através da regra da poligonal.
3. oposta à direção perpendicular definida pelos vetores  e  .
4. perpendicular ao menor vetor seguindo a regra da mão esquerda.
5. paralela ao maior vetor, ou seja, em relação ao de maior magnitude.
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