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Resistência dos Materiais

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Durante a execução de um projeto arquitetônico, constatou-se que uma marquise em balanço teve sua estrutura subdimensionada. Assim, para evitar maiores problemas, decidiu-se utilizar barras cilíndricas de inox 304 para suportar a carga da estrutura. As barras foram dispostas de cima para baixo, de modo que a estrutura em balanço acabou tracionando as barras com uma carga de 20 kN cada. Ao saber que as barras possuem comprimento de 2000 mm e diâmetro de 12,7 mm, assinale a alternativa que apresenta o valor correspondente à mudança no diâmetro dessas barras devido à carga suportada por elas.


+ 2,8 μm.
- 2,8 μm.
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RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS N2
6 pág.

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UAM

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há 3 anos

Para calcular a mudança no diâmetro das barras devido à carga suportada por elas, podemos utilizar a fórmula da deformação elástica: ΔL = (F * L) / (A * E) Onde: ΔL é a mudança no comprimento da barra, F é a força aplicada na barra, L é o comprimento original da barra, A é a área da seção transversal da barra, E é o módulo de elasticidade do material. No caso, a carga aplicada em cada barra é de 20 kN, o comprimento da barra é de 2000 mm (ou 2 metros), o diâmetro da barra é de 12,7 mm e o material é inox 304. Primeiro, precisamos calcular a área da seção transversal da barra: A = π * (d^2) / 4 Onde: A é a área da seção transversal, d é o diâmetro da barra. Substituindo os valores: A = π * (12,7^2) / 4 A ≈ 127,23 mm² Agora, podemos calcular a mudança no comprimento da barra: ΔL = (20 * 10^3 * 2000) / (127,23 * E) O módulo de elasticidade do inox 304 é de aproximadamente 193 GPa (ou 193 * 10^9 Pa). Substituindo os valores: ΔL = (20 * 10^3 * 2000) / (127,23 * 193 * 10^9) ΔL ≈ 0,0028 mm Portanto, a mudança no diâmetro das barras devido à carga suportada por elas é de aproximadamente +2,8 μm. Assim, a alternativa correta é: +2,8 μm.

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Um píer cuja extremidade está em balanço é suportado por vigas de madeira com seção transversal retangular. Devido a carga de pessoas, em um determinado momento, uma das vigas fica submetida a uma tensão de cisalhamento de 16 kN. Sabendo que as dimensões da seção transversal da viga são 200 x 250 mm conforme ilustrado na figura a seguir, determine a tensão de cisalhamento máxima agindo sobre a viga.


479,3 kPa

O método da superposição é um método amplamente utilizado em resistência dos materiais a fim de obter diversas informações a respeito de uma viga/estrutura. Em geral este método é amplamente utilizado quando temos uma estrutura submetida a diversas cargas atuando simultaneamente. Em relação ao método da superposição assinale a alternativa correta.


O método consiste em separar as cargas atuando em uma viga e avaliá-las através da soma dos efeitos individuais os quais encontram-se na literatura.

Pergunta 4
Resposta Selecionada:
Resposta Correta:
Comentário da resposta:
Ao calibrar uma máquina, devemos apertar um parafuso com uma chave soquete. Para apertar o parafuso é aplicada uma força tal que será obtido um momento interno de 200 N.m atuando no cabo da chave. Sabemos ainda que a chave apresenta um cabo de seção circular de aço com diâmetro de 16 mm. Com base no apresentado, assinale a alternativa que determina a tensão de flexão máxima no cabo da chave: 498 Mpa.
498 Mpa.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois para determinar a tensão de flexão máxima no cabo é necessário primeiramente definir o momento de inércia da haste, 1 em 1 pontos 1 em 1 pontos , sendo que todas as incógnitas são conhecidas. Posteriormente, é necessário substituir os valores na fórmula da flexão ( ). Como conhecemos o momento interno, o raio da haste ©, e o momento de inércia ( I) já calculado, basta resolver a fórmula da flexão, sempre observando as unidades, que devem ser utilizadas de acordo com o SI.


Pergunta 5
Resposta Selecionada:
Resposta Correta:
Comentário da resposta:
Analise a figura a seguir:


Fonte: Elaborada pelo autor.

Uma das formas mais simples de viga, é a viga simplesmente apoiada, que consiste em uma estrutura com um apoio fixo em uma extremidade e um rolete na extremidade oposta. A viga, como mostra a ilustração, é uma viga simplesmente apoiada com uma carga pontual em seu centro. Avalie a viga, e assinale a alternativa que apresenta os pontos com esforço cortante máximo e momento fletor máximo, caso existam:
Não há esforço cortante máximo; momento fletor máximo no ponto B.
Não há esforço cortante máximo; momento fletor máximo no ponto B.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois o primeiro passo para resolver o problema é determinar quais são as reações de apoio da viga, após isso, é necessário plotar/desenhar o diagrama de esforços cortantes e o diagrama de momento fletor. Analisando estes diagramas, é possível concluir que não há um esforço cortante máximo, em toda a viga há o mesmo esforço cortante atuando (em duas direções). Em relação ao momento fletor, podemos concluir que o maior valor se encontra no centro da viga, onde a carga pontual é aplicada.


Pergunta 6
Uma parte das atribuições de um engenheiro é o cálculo e projeto de estruturas diversas. Para isso, é extremamente importante conhecer as propriedades dos materiais que serão utilizados, a fim de projetar uma estrutura segura e, ao mesmo tempo, sem que haja desperdícios de materiais. Algumas propriedades dos materiais levadas em consideração são: ductilidade, tenacidade e dureza.

Em relação a essas propriedades, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).

I. ( ) Materiais dúcteis são caracterizados por sofrerem grandes deformações antes que sua ruptura ocorra.
II. ( ) A tenacidade de um material está associada a materiais que apresentam apenas comportamento elástico.
III. ( ) Materiais com alta dureza apresentam, em geral, elevada resistência a impactos.
IV. ( ) Um material dúctil é capaz de absorver muito bem impactos, uma vez que esse material é capaz de se deformar significativamente antes de romper.
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos Resposta Selecionada:
Resposta Correta:
Comentário da resposta:

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.
V, F, F, V.
V, F, F, V.
Resposta correta. A alternativa está correta. Materiais dúcteis têm como principal característica o fato de se deformarem muito antes de romperem e, portanto, são ótimos materiais para se utilizar em situações em que impactos estão presentes. A tenacidade de um material é associada à sua capacidade em absorver energia e deformar antes de romper. Materiais com alta dureza, em geral, são frágeis e não suportam impactos, entretanto apresentam ótima resistência à abrasão.


Neste sentido, com base no círculo de Mohr, assinale a alternativa que apresenta respectivamente a tensão cisalhante máxima no plano, a tensão normal média, σ x, σ y e τ xy .


82 kPa, -60 kPa, 5 kPa, -125 kPa e 50 kPa
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Ao esticarmos ou comprimirmos um material deformável, percebemos alterações na seção transversal e no comprimento desse material. Esse comportamento é observado em corpos deformáveis e a razão entre essas deformações é denominada coeficiente de Poisson, em homenagem ao matemático e físico francês Siméon Denis Poisson, quem percebeu que, para a região elástica, essa razão é uma constante. Diante do exposto, assinale a alternativa que apresenta a explicação para o sinal negativo do coeficiente de Poisson.


A deformação lateral e a longitudinal apresentam sinais opostos e o coeficiente de Poisson é sempre maior que zero.
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Uma caldeira de categoria A foi projetada para operar em seu limite inferior (1,96 MPa e 100 L) após finalizado o projeto e construção a caldeira passou por um teste hidrostático onde foi submetida a uma pressão 50% maior que sua pressão de operação. Os projetistas constataram que o teste foi um sucesso e a caldeira estava apta a ser utilizada, apresentando uma tensão normal longitudinal máxima de 23,52 MPa. Neste sentido, considere que a caldeira é um cilindro de 200 mm de raio e se enquadra como um vaso de pressão de parede fina, e assinale a alternativa que apresenta a espessura da parede utilizada.


25,00 mm
12,50 mm

Nesse contexto, assinale a alternativa que apresenta as simplificações necessárias para que a utilização da equação seja facilitada:


Material homogêneo, área da seção transversal do eixo constante e torque aplicado ao longo do eixo também é constante.
Material heterogêneo, área da seção transversal do eixo variável e torque aplicado ao longo do eixo variável.
Material homogêneo, área da seção transversal do eixo variável e torque aplicado ao longo do eixo variável.

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