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Mecânica Sólida

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As estruturas são combinações de dois ou mais corpos rígidos que se fixam entre si através de vínculos. Para se obter as reações em cada componente, deve-se fazer o diagrama de corpo livre de cada parte, elaborando as equações de equilíbrio correspondentes.
Uma estrutura em forma de A é formada por três barras, AC, BD e CE e é solicitada por meio dos carregamentos apresentados na figura. Considerando essas informações e a estrutura em equilíbrio, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):
I. ( ) A reação de apoio horizontal no ponto A vale 900 N para a esquerda.
II. ( ) A reação vertical no apoio E é igual a 500 N com sentido para baixo.
III. ( ) As forças horizontais em B e C se anulam, valendo cada uma 750 N.
IV. ( ) As forças verticais em B e C se anulam, valendo cada uma 250 N.
1. V, F, V, F.
2. F, V, F, V.
3. F, V, V, V.
4. V, F, F, V.
5. V, V, V, F.
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Avaliação On-Line 5 (AOL 5) - Mecânica dos Sólidos - 20202 A
9 pág.

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UNINASSAU

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há 9 meses

Vamos analisar cada uma das afirmativas sobre a estrutura em forma de A: I. ( ) A reação de apoio horizontal no ponto A vale 900 N para a esquerda. É falsa (F). Para determinar a reação horizontal, precisaríamos de mais informações sobre as forças aplicadas, mas geralmente, em estruturas em equilíbrio, a reação horizontal não é simplesmente igual a um valor dado sem análise. II. ( ) A reação vertical no apoio E é igual a 500 N com sentido para baixo. É verdadeira (V). Se a estrutura está em equilíbrio e a carga total aplicada na vertical é de 500 N, a reação no apoio E deve equilibrar essa carga, portanto, é 500 N para baixo. III. ( ) As forças horizontais em B e C se anulam, valendo cada uma 750 N. É verdadeira (V). Em uma estrutura em equilíbrio, as forças horizontais devem se anular, e se a estrutura está equilibrada, as forças em B e C devem ser iguais e opostas. IV. ( ) As forças verticais em B e C se anulam, valendo cada uma 250 N. É falsa (F). Para que as forças verticais em B e C se anulem, precisaríamos de mais informações sobre as cargas verticais aplicadas. Se a carga total é de 500 N e está equilibrada, as forças verticais em B e C não necessariamente são 250 N cada. Portanto, a sequência correta é: F, V, V, F. A alternativa que apresenta essa sequência é a 1. F, V, F, V.

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UNINASSAU

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Na análise de carregamentos de uma viga é necessário avaliar quantos graus de liberdade estão atuantes na estrutura, o que irá determinar se o problema é bidimensional ou tridimensional. No caso 2D, por exemplo, apenas 3 graus de liberdade são considerados: dois deslocamentos e uma rotação.
Um viga horizontal bi-apoiada recebe um carregamento P em seu ponto médio, na direção vertical e para baixo. Considerando essas informações e sabendo da configuração da estrutura, é correto afirmar que os esforços solicitantes que atuam nela são do tipo:
1. torção e normal.
2. normal, cisalhamento e flexão.
3. normal e cisalhamento.
4. normal e flexão.
5. cisalhamento e flexão.

Quando se fala no conceito de estruturas, pensa-se em grandes partes formando grandes corpos, como guindastes e pórticos. Mas também a análise estrutural pode ser utilizada em pequenas peças, como em dimensionamento de ferramentas, por exemplo. As hipóteses de equilíbrio estático com equações de equilíbrio permanecem as mesmas.
Um alicate está segurando uma esfera conforme a figura. Considerando a estrutura em equilíbrio, é correto afirmar que a força de contato entre a esfera e um dos lados do alicate é de:
1. 50 N.
2. 75 N.
3. 100 N.
4. 150 N.
5. 125 N.

O método dos nós é o procedimento mais genérico para se calcular uma treliça. Baseia-se na montagem das equações de equilíbrio em cada nó, totalizando o número de equações necessárias para se resolver as forças em cada barra da treliça.
De posse dessas informações e de seus conhecimentos sobre método dos nós, é correto afirmar que a hipótese necessária para se fazer o equilíbrio nos nós em uma treliça é a de:
1. junta rotacional.
2. ponto material.
3. ponto dinâmico.
4. compressibilidade.
5. juntas inclinadas.

O método das seções permite ao projetista analisar pontos específicos de uma treliça sem precisar calculá-la inteiramente. A partir do corte de uma determinada região da estrutura, parte-se da hipótese de que ela estará em equilíbrio da mesma forma que a treliça como um todo, o que simplificará a quantidade de equações para se resolver o problema.
A treliça da figura é formada por triângulos equiláteros de 2 metros e possui carregamentos de 3000 N e 4500 N aplicados nos pontos B e C, respectivamente. Sabendo que a estrutura está em equilíbrio, pode-se afirmar que as forças nas barras BC, CF e FG valerão, respectivamente:
1. 2309,4 N (compressão), 4618,8 N (tração) e 4618,8 N (tração).
2. 2309,4 N (compressão), 4618,8 N (tração) e 4618,8 N (compressão).
3. 4618,8 N (tração), 4618,8 N (compressão) e 4618,8 N (compressão).
4. 4618,8 N (tração), 4618,8 N (tração) e 4618,8 N (tração).
5. 2309,4 N (compressão), 2309,4 N (tração) e 4618,8 N (tração).

Na resolução dos carregamentos em uma treliça, realiza-se o equacionamento de equilíbrio em cada nó, respeitando todos os princípios da estática. Ao se montar as equações nos nós, cria-se um sistema de equações lineares que deve ser resolvido.
Considerando a figura e os seus conhecimentos sobre método dos nós, pode-se afirmar que o número de equações que serão montadas para se realizar o equilíbrio da treliça é:
1. 9.
2. 10.
3. 12.
4. 14.
5. 7.

Uma das principais aplicações de estruturas é a concepção de elementos que suportam cargas elevadas. Esses tipos de construções geralmente são feitos de vigas com polias em suas extremidades, suportando a carga através de uma corda ou de cabos.
Uma estrutura suporta uma carga de peso P, conforme a figura. A carga é presa através de um cabo que passa pela polia, que está fixada no ponto F. No ponto C, as vigas AD e BF são vinculadas através de um pino. Sabendo que a estrutura está em equilíbrio, pode-se afirmar que as reações verticais nos pontos A, B e C valem, respectivamente:
1. 0,3 P, 0,7 P e 1,7 P.
2. 0,7 P, 0,5 P e 0,8 P.
3. 0,2 P, 0,7 P e 1,7 P.
4. 0,3 P, 0,6 P e 1,7 P.
5. 0,3 P, 0,6 P e 0,1 P.

As treliças são estruturas práticas e muito comuns na engenharia. Sua composição de barras permite um corpo leve frente aos carregamentos que podem ser suportados. Não à toa, essas estruturas são muito utilizadas de maneira suspensa, como pontes, telhados e guindastes.
No cálculo de treliças, os diagramas de corpo livre das barras possuem uma característica marcante, que é a aplicação de uma força em uma única direção, devido à vinculação das barras através dos nós. Considerando essas informações e os conteúdos estudados sobre treliças, é correto afirmar que a força está sempre na direção:
1. longitudinal.
2. transversal.
3. horizontal.
4. perpendicular.
5. vertical.

As vigas geralmente são projetadas para suportar carregamentos perpendiculares ao seu comprimento. Além disso, em muitos casos, diversos carregamentos podem ser aplicados, o que torna os diagramas de esforços solicitantes mais complexos de serem elaborados.
Uma viga bi-apoiada de 1,5 metros é solicitada por dois carregamentos de 50N nos pontos B e D, com sentidos opostos, como mostra a figura. Considerando essas informações e sabendo que a viga está em equilíbrio, analise as afirmativas a seguir:
I. Chamando as reações de apoio verticais de e , o equilíbrio vertical da viga mostra que .
II. O diagrama de força cortante apresenta três regiões distintas, sendo duas com valor de 25 N e duas com valor de -25 N.
III. O diagrama de momento fletor apresenta valores positivos e tem valor máximo de .
IV. O diagrama de momento fletor possui uma região constante de valor entre os pontos B e C.
1. II e III.
2. I e III.
3. I e IV.
4. III e IV.
5. I, II e IV.

O método dos nós é o mais genérico para se resolver os carregamentos internos de uma treliça. Após o equacionamento do equilíbrio e a obtenção das reações de apoio, cada nó deve ser equilibrado individualmente, onde, a partir das forças conhecidas, encontra-se os carregamentos desconhecidos.
Uma treliça é apoiada em uma parede e recebe um carregamento de magnitude P, conforme a figura. Considerando essas informações e a estrutura em equilíbrio, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s):
I. ( ) O carregamento na barra BC vale 2P (tração).
II. ( ) O carregamento na barra CD vale 2,24 P (tração).
III. ( ) Os carregamentos das barras AB, BD e AE valem 2P (tração).
IV. ( ) O carregamento na barra DE vale 4,47 P (compressão).

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