Grátis: Por mais que pareça inofensiva, a pressão de um gás ou líquido pode causar sérios problemas, em especial nos casos em que o reservatório não suport... – Questões Respondidas

Elementos de Máquinas

Colégio Objetivo

Por mais que pareça inofensiva, a pressão de um gás ou líquido pode causar sérios problemas, em especial nos casos em que o reservatório não suporta a pressão aplicada nas paredes, que pode provocar desde deformação a uma falha catastrófica. Considere a construção de um tanque esférico de armazenamento de 45 l de gás de cozinha, com 22 cm de raio. Para que ele se mantenha em um estado bifásico (gás + líquido), ele deve ser armazenado com pressão mínima de 686 KPa. Se o material a ser utilizado possui tensão de cisalhamento de 50 Mpa, a espessura do tanque deverá ser de:

a) no mínimo 1,5 mm.
b) no mínimo 2,0 mm.
c) no mínimo 2,5 mm.
d) no mínimo 3,0 mm.
e) no mínimo 3,5 mm.

Estudando com Questões

há 2 anos

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PROJETO DE MECANISMO - Prova N2

PROJETO DE MECANISMO - Prova N2

UNIFACS

Respostas

Ed

há 5 meses

Para determinar a espessura do tanque esférico, podemos usar a fórmula da tensão em um recipiente esférico sob pressão. A tensão de cisalhamento máxima (τ) é dada pela relação: \[ \tau = \frac{P \cdot r}{2t} \] onde: - \( P \) é a pressão interna (em Pa), - \( r \) é o raio do tanque (em metros), - \( t \) é a espessura do tanque (em metros). Dado: - Pressão mínima \( P = 686 \, \text{kPa} = 686000 \, \text{Pa} \) - Raio \( r = 22 \, \text{cm} = 0,22 \, \text{m} \) - Tensão de cisalhamento \( \tau = 50 \, \text{MPa} = 50000000 \, \text{Pa} \) Substituindo os valores na fórmula: \[ 50000000 = \frac{686000 \cdot 0,22}{2t} \] Resolvendo para \( t \): \[ t = \frac{686000 \cdot 0,22}{2 \cdot 50000000} \] Calculando: \[ t = \frac{150920}{100000000} = 0,0015092 \, \text{m} = 1,5092 \, \text{mm} \] Portanto, a espessura mínima do tanque deve ser de aproximadamente 1,5 mm. Assim, a alternativa correta é: a) no mínimo 1,5 mm.

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Ed

há 2 anos

Para calcular a espessura do tanque, podemos utilizar a equação de Barlow, que relaciona a pressão interna, a tensão de cisalhamento, o raio interno e a espessura do tanque. A equação é dada por: P = 2 * S * t / r Onde: P = pressão interna (686 KPa) S = tensão de cisalhamento (50 MPa) t = espessura do tanque (em metros) r = raio interno do tanque (0,22 m) Isolando t na equação, temos: t = P * r / (2 * S) Substituindo os valores, temos: t = 686000 * 0,22 / (2 * 50000000) = 0,0015064 m = 1,5064 mm Portanto, a espessura mínima do tanque deve ser de no mínimo 1,5 mm, alternativa A.

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alberto eschiavi

há 4 meses

no mínimo 1,5 mm

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- Em algumas situações, é difícil medir com precisão as entidades mecânicas, como velocidade, aceleração ou deslocamento. Como essas grandezas físicas estão relacionadas, pode-se estimar o valor de uma delas a partir do conhecimento das demais. Supondo que seja de interesse verificar a velocidade e o deslocamento de um elevador, em que se conheça apenas que ele atinge de 0 a 30 km/h em 4 s. Considerando que o elevador tem aceleração constante, determine a aceleração e o deslocamento durante os 4 segundos. Assinale a alternativa com as respostas corretas.

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2,08 m/s² e 16,67 m, respectivamente.
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2,08 m/s² e 16,67 m, respectivamente.
false

- É muito comum que, para minimizar oscilações ou vibrações vindas do ambiente externo, experimentos ou conexões sensíveis sejam presas entre molas. Desse modo, as molas irão absorver a vibração, que não afetará o que estiver conectado a elas. Duas molas são conectadas a um bloco, conforme a figura a seguir, e estão presas em uma base rígida e no bloco. As duas molas têm constantes k = 5 N/m e comprimento l = 2 m. O bloco tem massa de 10 kg.

Considerando a gravidade g = 10 m/s², analise as afirmativas a seguir em relação ao que ocorrerá a partir do momento em que o bloco for solto e atingir a condição de repouso.
I. A mola M2 irá comprimir até seu comprimento máximo, já que a força do bloco é maior que a força que a mola pode aplicar.
II. A mola M1 irá estender 1 m a partir de sua posição original. III. O bloco ficará no mesmo lugar, já que a forma aplicada pelas molas é a mesma.
IV. A mola M2 irá aplicar uma forma de 50 N no bloco.
É correto o que se afirma em:

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I, apenas.
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I. A mola M2 irá comprimir até seu comprimento máximo, já que a força do bloco é maior que a força que a mola pode aplicar.
II. A mola M1 irá estender 1 m a partir de sua posição original.
III. O bloco ficará no mesmo lugar, já que a forma aplicada pelas molas é a mesma.
IV. A mola M2 irá aplicar uma forma de 50 N no bloco.
I, apenas.
false

- A figura, a seguir, apresenta um trator tipo pá carregadeira, cuja principal função é carregar veículos diversos. Essa máquina possui cilindros hidráulicos e suas distâncias são iguais — os pontos ABC formam um triângulo retângulo com estas medidas: AB = 1,20 m; BC = 2,10 m; CD = 2,60 m; ângulo no vértice C = 30°.

Figura 1: Trator tipo pá carregadeira
Fonte: thejakesmith / Pixabay.
#PraCegoVer: a imagem apresenta um vetor colorido de um trator tipo pá carregadeira. Nela, é possível identificar as distâncias entre os mecanismos hidráulicos que realizam os movimentos da pá carregadeira.

Com base no excerto apresentado, analise as afirmativas a seguir.

I. O comprimento CA é igual a 2,42 m.
II. O comprimento DA é igual a 1,50 m; e o BC é igual a 2,30 m.
III. O ângulo no vértice A do triângulo ABC é igual a 60°.
IV. O seno do ângulo do vértice A é igual a 0,7071.

É correto o que se afirma em:

•
I e III, apenas.
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I. O comprimento CA é igual a 2,42 m.
II. O comprimento DA é igual a 1,50 m; e o BC é igual a 2,30 m.
III. O ângulo no vértice A do triângulo ABC é igual a 60°.
IV. O seno do ângulo do vértice A é igual a 0,7071.
I e III, apenas.
false

- Nem sempre é possível construir um sistema de molas com o valor de projeto. Então a associação de molas em configuração série ou paralelo, ou em ambas, pode fornecer ao projetista o valor desejado. Assim pode-se construir uma gama reduzida de valores de molas que podem ser associadas. A associação de molas ocorre, por exemplo, em amortecedores, que têm dois tipos diferentes de molas, atendendo a alguns requisitos.
Supondo um sistema mecânico que tem molas associadas em série com seus respectivos valores: k1 = 100 N/m; k2 = 150 N/m; k3 = 200 N/m, calcule a rigidez equivalente desse sistema. Assinale a alternativa que apresenta o resultado correto

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false

false

- Ao construir tanques de armazenamento de gases é importante escolher um material que suporte uma tensão mínima aplicando a quantidade mínima de matéria-prima. Ou seja, tanques resistentes com paredes finas. Então é papel do projetista definir o material a ser aplicado de acordo com as características construtivas desejadas.
Na construção de um tanque esférico de raio interno de 100 cm que deve comportar um gás com pressão de 1200 KPa e ter espessura de parede inferior a 5 mm, a tensão que o material escolhido deve comportar é de:

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no mínimo 120 MPa.
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no mínimo 120 MPa.

Em que o melhor para um carro de passeio que tem motor dianteiro é que a transmissão de força ocorra nas rodas dianteiras, enquanto outros preferem que as rodas traseiras impulsionem o veículo. Sabendo que, quanto maior as forças envolvidas entre os pneus e o chão, melhor a transmissão de potência, avalie as asserções a seguir. I. O peso do motor na frente resulta em um momento menor nos pneus da frente, o que representa menor força de reação. PORQUE: II. O centro de gravidade mais à frente do veículo resulta em maior força de reação nos pneus traseiros, o que promove maior aderência nesses pneus. Assinale a alternativa que indica corretamente as asserções e a relação entre elas.

I. O peso do motor na frente resulta em um momento menor nos pneus da frente, o que representa menor força de reação.
II. O centro de gravidade mais à frente do veículo resulta em maior força de reação nos pneus traseiros, o que promove maior aderência nesses pneus.
a) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
b) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
c) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
d) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
e) As asserções I e II são proposições falsas.

Quando a velocidade instantânea se modifica ao longo do tempo, diz-se que a partícula está acelerada. Quando se observa que a taxa de velocidade varia no tempo, é importante compreender a necessidade de definir uma outra grandeza (física) para essa variação, chamada aceleração. Por serem relacionadas, pode-se obter a aceleração a partir da variação de posição e/ou da variação do módulo da velocidade. Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Se a velocidade da partícula aumenta, pode-se dizer que a partícula está sofrendo uma forma na mesma direção de seu movimento. PORQUE: II. A aceleração é uma grandeza vetorial que tem o mesmo sentido da força aplicada, sendo função da força e da massa da partícula. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta.

I. Se a velocidade da partícula aumenta, pode-se dizer que a partícula está sofrendo uma forma na mesma direção de seu movimento.
II. A aceleração é uma grandeza vetorial que tem o mesmo sentido da força aplicada, sendo função da força e da massa da partícula.
a) As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
b) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
c) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
d) A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
e) As asserções I e II são proposições falsas.

Um corpo rígido submetido a um conjunto de esforços externos pode ser resumido a um sistema onde é aplicada uma força resultante que promove a tendência ao movimento de translação e outro de torque sobre o centro de gravidade. Essa forma de representação facilita os cálculos, sem perder a generalidade do problema. Em um corpo cilíndrico de raio de 5 cm submetido às forças, como mostrado na figura a seguir, assinale a alternativa que apresenta corretamente os componentes de força e torque com relação ao centro de gravidade.

a) Fx = 2 N Fy = 1 N e Mg = 0 Nm
b) Fx = 1 N Fy = 2 N e Mg = 0 Nm
c) Fx = 1 N Fy = 1 N e Mg = 0 Nm
d) Fx = 2 N Fy = 2 N e Mg = 0 Nm
e) Fx = 0 N Fy = 0 N e Mg = 0 Nm

A mola é considerada um elemento elástico capaz de armazenar energia mecânica. Há uma grande quantidade de tipos e de formas e elas estão presentes nos simples objetos, como uma lapiseira, até em sistemas de grande complexidade. Em um projeto mecânico, as molas podem estar condicionadas, ou seja, associadas em paralelo ou em série. Essas associações existem para a melhor distribuição das forças. Supondo um sistema mecânico que tem molas associadas em paralelo com seus respectivos valores: k1 = 100 N/m; k2 = 150 N/m; k3 = 200 N/m, calcule a rigidez equivalente desse sistema. Assinale a alternativa

a) 450 N/m
b) 300 N/m
c) 200 N/m
d) 150 N/m
e) 100 N/m

que apresenta o resultado correto.

450 N/m.