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Um navio, representado na figura em anexo, é impulsionado na água pelo eixo de uma hélice de aço, com módulo de elasticidade de 200 GPa e 8 m de comprimento medido desde a hélice até o mancal de encosto D no motor. Se o eixo tiver diâmetro externo de 400 mm e espessura de parede de 50 mm , determine a quantidade de contração axial do eixo quando a hélice exercer uma força de 5 kN sobre o eixo, sabendo que os apoios em B e C são mancais de deslizamento. Com base no exposto, analise as sentenças a seguir:

I- A contração axial do eixo é de 3,64 × 10^-3 mm.
II- A contração axial do eixo é de 7,28 × 10^-3 mm.
III- A contração axial do eixo é de 1,21 × 10^-3 mm.

Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças II e III estão corretas.
B Somente a sentença III está correta.
C Somente a sentença II está correta.
D Somente a sentença I está correta.
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há 2 meses

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há 2 meses

Para determinar a contração axial do eixo, precisamos usar a fórmula da deformação axial, que é dada por: \[ \Delta L = \frac{F \cdot L}{A \cdot E} \] onde: - \( \Delta L \) é a deformação (contração axial), - \( F \) é a força aplicada (5 kN = 5000 N), - \( L \) é o comprimento do eixo (8 m = 8000 mm), - \( A \) é a área da seção transversal do eixo, - \( E \) é o módulo de elasticidade (200 GPa = 200000 N/mm²). Primeiro, precisamos calcular a área da seção transversal do eixo. O eixo é tubular, então a área \( A \) é dada por: \[ A = \pi \left( \left( \frac{d_{externo}}{2} \right)^2 - \left( \frac{d_{interno}}{2} \right)^2 \right) \] Onde: - \( d_{externo} = 400 \, mm \) - \( d_{interno} = d_{externo} - 2 \cdot espessura = 400 - 2 \cdot 50 = 300 \, mm \) Calculando a área: \[ A = \pi \left( \left( \frac{400}{2} \right)^2 - \left( \frac{300}{2} \right)^2 \right) = \pi \left( 200^2 - 150^2 \right) = \pi \left( 40000 - 22500 \right) = \pi \cdot 17500 \approx 54977.3 \, mm² \] Agora, substituindo os valores na fórmula da deformação: \[ \Delta L = \frac{5000 \cdot 8000}{54977.3 \cdot 200000} \approx \frac{40000000}{10995460000} \approx 0.00364 \, mm \] Portanto, a contração axial do eixo é de aproximadamente \( 3,64 \times 10^{-3} \, mm \). Agora, analisando as sentenças: I- A contração axial do eixo é de \( 3,64 \times 10^{-3} \, mm \). (Correta) II- A contração axial do eixo é de \( 7,28 \times 10^{-3} \, mm \). (Incorreta) III- A contração axial do eixo é de \( 1,21 \times 10^{-3} \, mm \). (Incorreta) A alternativa correta é: D) Somente a sentença I está correta.

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A figura em anexo apresenta um conjunto é composto por uma haste CB de aço com módulo de elasticidade de 200 GPa, e uma haste BA de alumínio com módulo de elasticidade de 68,9 GPa, cada uma com diâmetro de 25 mm.
Para A se deslocar 2 mm para a direita e B se deslocar 0,5 mm para a esquerda quando as cargas forem aplicadas P1 e P2. O comprimento de cada segmento antes do alongamento é mostrado na figura. Despreze o tamanho das conexões em B e C e considere que elas são rígidas. Com base no exposto, analise as sentenças a seguir:
I- O valor de P1, em kN, é de aproximadamente 70,5.
II- O valor de P2, em kN, é de aproximadamente 152,3.
III- O valor de P2, em kN, é de aproximadamente 92,5.
A Somente a sentença II está correta.
B As sentenças I e III estão corretas.
C As sentenças I e II estão corretas.
D Somente a sentença III está correta.

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