PROVA N2 SELEÇÃO E MATERIAIS MECÂNICOS MANOEL SANTOS

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MANOEL SANTOS
SELEÇÃO DE MATERIAIS MECÂNICOS PROVA N2 (A5)
04/10/21 08:37
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Pergunta 1
O diagrama de Ashby é uma ferramenta muito importante para auxiliar na seleção
adequada do material em projetos, pois nele mostra a relação do módulo de
elasticidade (Módulo de Young [GPa]) dos materiais em função da densidade (ver
figura abaixo). Para um projeto, você deve selecionar um material com elevados
valores no módulo de elasticidade e densidade abaixo de 10.000 . 
Figura - Diagrama E - p
demonstrando as famílias de materiais e seus respectivos envelopes. 
Fonte: Ashby (2012, p. 54). 
ASHBY, M. F. Seleção de Materiais no Projeto Mecânico . 4. ed. Campus,
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https://anhembi.blackboard.com/bbcswebdav/pid-18847072-dt-content-rid-137476060_1/xid-137476060_1
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2012. 
Neste sentido, assinale a alternativa que indica qual é o melhor material a ser
selecionado para o projeto:
Para atender aos requisitos do projeto você selecionaria um material metálico
ou cerâmico que possuam densidade menor do que 10,000 . Portanto, deve-
se sempre levar em consideração, como critério de desempate, o material mais
barato.
Para atender aos requisitos do projeto você selecionaria um
material metálico ou cerâmico que possuam densidade menor do
que 10,000 . Portanto, deve-se sempre levar em consideração,
como critério de desempate, o material mais barato.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois gra�camente falando alguns
materiais cerâmicos e metálicos atendem ao requisito de possuir elevados
valores no módulo de elasticidade e densidade menor do que 10,000 , além
disso, para casos em que ocorra empate, deve-se sempre optar por selecionar o
material com o menor custo possível.
Pergunta 2
Os conectores pneumáticos instantâneos, que são utilizados para realizar conexão
entre tubos, apresentam formas hexagonais e oval para facilitar o engate e o
desengate das tubulações. O corpo metálico do conector é feito em níquel, que
proporciona resistência contra desgaste e corrosão. A figura abaixo representa um
modelo de conector e a matéria-prima (barra de níquel com secção hexagonal) da
qual é confeccionado o objeto. 
  
a)    Conector pneumático b)    Barra hexagonal (Matéria-
prima)
Fonte: Elaborada pelo autor.
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Nesse sentido, assinale a alternativa que indique qual é o processo de fabricação
utilizado na obtenção da matéria-prima do conector.
O per�l hexagonal da matéria-prima pode ser obtido pelo processo de trabalho
a quente, em especial o processo de forjamento, comumente utilizado na
fabricação de barras de aço e outros metais com formatos especí�cos de per�l,
tais como hexagonal, oval, redonda e em T.
O perfil hexagonal da matéria-prima pode ser obtido pelo processo
de trabalho a quente, em especial o processo de laminação a
quente, comumente utilizado na fabricação de barras de aço e
outros metais com formatos específicos de perfil, tais como
hexagonal, oval, redonda e em T.
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta. O processo utilizado na
fabricação de barras de aço com per�s especiais é o processo de laminação a
quente, que consiste em aquecer o material na temperatura acima da
temperatura de recristalização. O processo de metalurgia do pó não é indicado
para este tipo de aplicação por ser inviável a utilização de moldes (que são
caros) para a obtenção de barras de metais.
Pergunta 3
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Em algumas aplicações de projetos envolvendo “calor” faz-se necessário o
conhecimento prévio das propriedades térmicas dos materiais, isto é, como eles se
comportam conforme estímulos externos de mudança de temperatura. Devido a
isso, a condutividade térmica se torna bastante requerida na pré-seleção do
material, pois através dela é possível identificar se o material pode ou não ser
selecionado. 
Neste sentido, assinale a alternativa que está conforme os conceitos relacionados à
condutividade térmica:
É necessário compreender a condutividade térmica e saber analisá-la para
evitar falhas por tensões térmicas nos materiais.
É necessário compreender a condutividade térmica e saber analisá-
la para evitar falhas por tensões térmicas nos materiais.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois conhecer e saber avaliar a
condutividade térmica dos materiais torna-se imprescindível ao selecionar
determinado material, pois as tensões térmicas estão presentes em diversas
aplicações como no caso dos trilhos de trem que sofrem dilatação e contração,
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gerando tensões no interior do material que podem resultar em uma
deformação plástica indesejável ou uma ruptura.
Pergunta 4
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O projetista mecânico de uma empresa desenvolveu um suporte que deverá ser
implantado em um determinado produto. Para isto, um pino foi feito em aço 1020
e um anel foi feito em latão (mostarda). O projetista elaborou o protótipo, mas na
hora de testar viu que o diâmetro do pino estava dois décimos de milímetro maior
que o diâmetro interno do anel de latão, conforme figura abaixo. Dados:
 ; = .  
 Figura - Protótipo do pino e anel 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
Assinale a alternativa que indique o melhor a ser feito para que o projetista teste o
protótipo:
O projetista deve aquecer o anel para que ele se dilata, aumentando suas
dimensões, inclusive o diâmetro, além de manter o pino na temperatura
ambiente.
O projetista deve aquecer o anel para que ele se dilata,
aumentando suas dimensões, inclusive o diâmetro, além de manter
o pino na temperatura ambiente.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois como a diferença é de
apenas dois décimos de milímetros, o projetista deve aquecer o anel, uma vez
que o coe�ciente de expansão térmica do latão é maior que o do aço, o que
signi�ca que com o aquecimento o anel aumentará suas dimensões, facilitando
o encaixe do pino no protótipo.
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Pergunta 5
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A dureza é uma característica intrínseca aos materiais sólidos e mede
principalmente a capacidade de riscar outro material. Em aplicações que
demandam alto desempenho mecânico, como em rolamentos e moagem de
materiais, selecionar devidamente o material, levando em conta a sua dureza,
torna-se imprescindível. 
Nesse sentido, a respeito dos ensaios de dureza, assinale a alternativa correta.
Um ensaio de dureza se caracteriza por ser um mecânico, não destrutivo e
utilizar um material de alta dureza, como o diamante ou o tungstênio.
Um ensaio de dureza se caracteriza por ser um mecânico, não
destrutivo e utilizar um material de alta dureza, como o diamante
ou o tungstênio.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para realizar um teste de
dureza, o material preso ao indentador deve possuir uma dureza muito elevada,
e por realizar uma marca com o indentador da amostra, acaba se caracterizando
por ser um ensaio não destrutivo.
Pergunta 6
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Diferentemente dos materiais isotrópicos que possuem as propriedades mecânicas
bem definidas devido à uniformidade no arranjo molecular, os materiais
compósitos apresentam alterações nas suas propriedades mecânicas de acordo
com a maneira com que são orientadas as partículas e fibras. Dessa forma,
compreender como essas propriedades são alteradas acaba se tornando primordial
para a seleção do material. 
Nesse sentido, assinale a alternativa que indique a influência das orientações das
partículas/fibras nas propriedades mecânicas dos compósitos.
Nos compósitos com �bras contínuas, o reforço e a resistência são máximos na
direção do alinhamento e mínimo na direçãotransversal ao alinhamento.
Nos compósitos com fibras contínuas, o reforço e a resistência são
máximos na direção do alinhamento e mínimo na direção
transversal ao alinhamento.
Resposta correta. Os compósitos de �bras contínuas unidirecionais se
caracterizam por possuir excelentes propriedades mecânicas na direção do
alinhamento e baixas propriedades na seção transversal. O OSB ( Oriented
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Strand Board) é um exemplo de compósito de �bras contínuas, sendo que o
conhecimento de como essas placas são orientadas em seu interior se torna
primordial em determinadas aplicações, pois, dependendo da orientação, as
propriedades mecânicas podem ser máximas ou mínimas.
Pergunta 7
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O inventário de emissão de gases no efeito estufa (GEE) é uma importante
ferramenta a ser utilizada na indústria, pois, com esse inventário, é possível
quantificar e controlar as emissões diretas e indiretas dos gases causadores de
efeito estufa provenientes de um determinado processo produtivo. 
  
De acordo com o seu conhecimento sobre o assunto, é correto afirmar que:
o inventário de emissão do GEE existe para controlar e identi�car todos os
gases que estão presentes na atmosfera e contribuem para o aumento da
poluição do ar.
para elaborar um inventário de emissão GEE, é preciso considerar
todo o processo envolvido, desde a sede administrativa até todos
os ambientes utilizados durante o projeto.
Sua resposta está incorreta. O inventário de emissão do GEE só considera a
análise da emissão de gases que contribuem para o efeito estufa. Além disso,
alguns poluentes do ar não contribuem para o aumento do efeito estufa, logo,
apenas a emissão de gases que contribuem para o efeito estufa é analisada nos
inventários de GEE. Ademais, para um inventário e�caz, deve-se considerar todo
o processo envolvido, desde a sede administrativa até todos os ambientes
utilizados durante o projeto.
Pergunta 8
Estudos recentes afirmam que a utilização do processo de fundição para a
fabricação de objetos vem da Antiguidade. Os pesquisadores apontam que o cobre
já era modelado com o auxílio de moldes de areia na Mesopotâmia há cerca de
4.000 a.C. Devido à alta frequência de utilização, o processo de fundição passa por
diversas melhorias que visam melhorar a qualidade das peças fundidas. 
BUDYNAS, R. G. Elementos de Máquinas de Shigley : projeto de Engenharia
Mecânica. Porto Alegre: AMGH, 2011. 
MENDES, C. S. Processamento de fundição em molde cheio : um experimento
em laboratório acadêmico. [2020]. Disponível em: https://semanaacademica.org.br/
system/files/artigos/artigo_molde_cheio-converted.pdf . Acesso em: 17 jun. 2020. 
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https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/artigo_molde_cheio-converted.pdf
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A respeitos do processo de fundição, pode-se afirmar que:
o processo de fundição em areia consiste em utilizar moldes de areia nos quais
é derramado o metal fundido, sendo que os moldes, por sua vez, são
confeccionados a partir de metal ou madeira. Além de ser um processo de
baixo custo, a fundição  permite moldes de diversos tamanhos.
o processo de fundição em areia consiste em utilizar moldes de
areia nos quais é derramado o metal fundido, sendo que os moldes,
por sua vez, são confeccionados a partir de metal ou madeira. Além
de ser um processo de baixo custo, a fundição  permite moldes de
diversos tamanhos.
Resposta correta. O processo de fundição utiliza moldes de areia nos quais é
derramado o metal a ser fundido. Além disso, a principal vantagem desse
processo é a obtenção de peças grandes ou de geometrias complexas, além de
possuir baixo custo de fabricação.
Pergunta 9
Nas pontes e viadutos, é comum a utilização das juntas de dilatação (ver figura
abaixo), devido ao tráfego de veículos que faz com que as estruturas de concreto
se movimentam e acabam se chocando. Tais juntas também são utilizadas para
controlar a dilatação térmica que o concreto sofre a fim de evitar trincas e fissuras,
que ocasiona acidentes. 
Figura - Junta de dilatação 
Fonte: Michiel1972 / Wikimedia Commons. 
  
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Com base no apresentado, assinale a alternativa que melhor representa o
fenômeno descrito acima:
Dentre outras aplicações, a utilização de juntas de dilatação deve-se ao
fenômeno de expansão linear que corresponde à habilidade do material se
dilatar e contrair e assim evitar o aparecimento de trincas e �ssuras.
Dentre outras aplicações, a utilização de juntas de dilatação deve-
se ao fenômeno de expansão linear que corresponde à habilidade
do material se dilatar e contrair e assim evitar o aparecimento de
trincas e fissuras.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois a junta de dilatação é
utilizada para controlar o fenômeno de expansão linear térmica a �m de evitar
os efeitos da dilatação e contração do concreto e evitar que o concreto acumule
tensões térmicas e se rompa. A junta de dilatação é muito utilizada em linhas
férreas.
Pergunta 10
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O transporte ferroviário é considerado o transporte pioneiro utilizado em viagens
turísticas de massa principalmente pelo fato de ser utilizado como meios de
hospedagens aos turistas. No outono alemão, é comum haver amplitude térmica
de 0ºC a 20ºC durante o dia, sendo que o ferro utilizado nos trilhos possui
   
LOHMANN, G.; OLIVEIRA, M. Transporte ferroviário de passageiros turísticos: o
estado da arte. Turismo em Análise , v. 19, n. 1, maio 2018. 
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta para o cálculo realizado:
É possível analisar o que acontece com o 
ΔL (se negativo ou positivo) mesmo sem saber o comprimento inicial, pois esta
é uma relação direta dependente da amplitude de variação térmica e do
coe�ciente de expansão linear.
É possível analisar o que acontece com o 
ΔL (se negativo ou positivo) mesmo sem saber o comprimento
inicial, pois esta é uma relação direta dependente da amplitude de
variação térmica e do coeficiente de expansão linear.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois ao saber a variação de
temperatura do local a ser estudado, é possível saber se o comprimento sofrerá
contração (valores negativos) ou dilatação (valores positivos) mesmo sem saber
o comprimento inicial, pois a equação apresenta relação direta entre o
coe�ciente de expansão linear e a variação de temperatura.
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Quarta-feira, 13 de Outubro de 2021 13h57min23s BRT