Grátis: Determinar os esforços internos representa uma importante etapa na análise das estruturas de engenharia. Contudo, apenas o valor das forças interna... – Questões Respondidas

Mecânica

Colégio Objetivo

Determinar os esforços internos representa uma importante etapa na análise das estruturas de engenharia. Contudo, apenas o valor das forças internas em um elemento não diz muito se ele será capaz de suportar aquela carga sem colapsar. Isso depende também da área de seção transversal do elemento e de seu material.
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre esforços internos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) As forças axiais geram a tensão normal, que é dada pela razão entre a força axial e a área de seção transversal.
II. ( ) O esforço cortante atua tangencialmente à área de seção transversal.
III. ( ) Ambas as forças de tração e compressão são forças cortantes.
IV. ( ) O esforço cortante gera a tensão de cisalhamento, que é a força cortante dividida pelo perímetro.
V. ( ) O momento fletor tende a flexionar o corpo perpendicularmente em relação ao eixo longitudinal.
F, V, V, F, F.
V, F, V, V, F.
F, V, F, F, V.
F, F, F, V, V.

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Vamos analisar cada uma das afirmativas sobre esforços internos: I. ( ) As forças axiais geram a tensão normal, que é dada pela razão entre a força axial e a área de seção transversal. É verdadeira (V). A tensão normal é realmente calculada pela força axial dividida pela área da seção transversal. II. ( ) O esforço cortante atua tangencialmente à área de seção transversal. É verdadeira (V). O esforço cortante realmente atua tangencialmente à seção transversal do elemento. III. ( ) Ambas as forças de tração e compressão são forças cortantes. É falsa (F). As forças de tração e compressão são forças normais, não cortantes. As forças cortantes são aquelas que atuam paralelamente à seção transversal. IV. ( ) O esforço cortante gera a tensão de cisalhamento, que é a força cortante dividida pelo perímetro. É falsa (F). A tensão de cisalhamento é calculada pela força cortante dividida pela área da seção transversal, não pelo perímetro. V. ( ) O momento fletor tende a flexionar o corpo perpendicularmente em relação ao eixo longitudinal. É verdadeira (V). O momento fletor realmente causa uma flexão no corpo em relação ao seu eixo longitudinal. Agora, organizando as respostas: V, V, F, F, V. Portanto, a alternativa correta que apresenta a sequência é: F, F, F, V, V.

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As tarefas simples do cotidiano são facilitadas em grande medida quando utilizamos as ferramentas e tecnologias modernas que estão à nossa disposição. O içamento de uma carga pesada em canteiros de obras na construção civil utilizando-se guindastes é um exemplo: uma tarefa que levaria dias na antiguidade, agora pode ser realizada por uma única máquina e único operador, o qual não realiza nenhum tipo de esforço físico para completar a atividade.
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre classificação de estruturas, pode-se afirmar que uma máquina é definida como:
um objeto composto por um motor de combustão interna ou elétrico e que tem como principal função mover um eixo e realizar trabalho.
um dispositivo utilizado para a conversão da energia química, mecânica ou outras formas em energia elétrica.
um elemento reto sujeito a duas forças somente, sendo que os seus elementos são unidos por nós nas suas extremidades.
uma estrutura que possui partes móveis e que tem como principal função transmitir forças e realizar trabalho.
qualquer sistema de elementos que estão conectados entre si e que é projetado para suportar ou transferir forças sem se colapsar.

O método das seções é uma técnica muito útil que facilita os cálculos dos esforços internos em uma estrutura, uma vez que permite análises a partir de uma determinada seção de um elemento sem ser necessário calcular todos os esforços internos presentes na estrutura. Para a correta utilização deste método, é necessário que se siga alguns procedimentos que seguem uma determinada ordem de execução.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre esforços interno e o método das seções, ordene as etapas a seguir de acordo com a sequência em que ocorrem:
( ) Calcular as reações nos vínculos e apoios.
( ) Identificar as dimensões e carregamento presente da estrutura.
( ) Determinar os tipos de vínculos e apoios e quantidade de incógnitas associadas.
( ) Calcular os esforços internos através das condições de equilíbrio na seção analisada.
( ) Fazer a seção da parte da estrutura que irá ser analisada.
1, 4, 3, 2, 5.
5, 3, 4, 1, 2.
3, 5, 2, 1, 4.
4, 2, 5, 3, 1.

Através dos diagramas de força cortante e carregamento externo, pode-se observar que a inclinação da curva de esforço cortante é igual ao negativo do valor do carregamento externo aplicado à estrutura. Além disso, a diferença entre os valores de força cortante de dois pontos é igual ao negativo do valor da área sob o gráfico de carregamento entre estes mesmo dois pontos.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os diagramas de momento fletor e força cortante, é correto afirmar que as equações matemáticas que correspondem à inclinação da curva de esforço cortante e à diferença entre o esforço cortante de um ponto B em relação a um ponto A são dadas, respectivamente, por:
dV/dx = − w (x ) eV_B − V_A = − ∫_A^B w (x ) dx .
dV/dX = − w (x ) eV_B − V_A = ∫_A^B w (x ) dx .
dV/dx = w (x ) eV_B − V_A = ∫_A^B w (x ) dx.
dw/dx = − V (x ) eV_B − V_A = − ∫_A^B w (x ) dx .
dw/dx = V (x ) eV_B + V_A = ∫_A^B w (x ) dx .

Leia o trecho a seguir: “Cada força externa mecanicamente aplicada a um corpo é distribuída sobre uma área de contato finita, ainda que pequena, de modo que forças concentradas não existem no sentido exato. A força exercida pelo pavimento sobre o pneu de um automóvel, por exemplo, é aplicada ao pneu em toda a sua área de contato.”
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre transformação de cargas distribuídas em cargas localizadas, analise as afirmativas a seguir:
I. A força resultante é a soma de todas as cargas distribuídas ao longo do comprimento do elemento.
II. A força resultante pode ser calculada através da integral w(x)=∫_L^F_R dx.
III. O vento incidindo sobre as paredes e neve sobre o telhado são exemplos de situações na qual há cargas externas distribuídas sobre a estrutura.
IV. A força resultante também pode ser interpretada como a área abaixo da função da carga distribuída.
I, II e III.
I, III e IV.
I e III.
II e III.
II e IV.

Analisando-se o diagrama de momento fletor, observa-se que a inclinação da curva do momento fletor é igual a força cortante naquele ponto e, além disso, a diferença entre os momentos fletores de dois pontos é igual à área abaixo da curva da força cortante entre esses dois pontos.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os diagramas de momento fletor e força cortante, pode-se afirmar que as equações matemáticas que correspondem à inclinação da curva de momento fletor e à diferença entre o momento fletor em um ponto B em relação a um ponto A são dadas, respectivamente, por:
dM/dx = − V (x ) eM_B + M_A = ∫_A^B V (x ) dx.
dM/dx = − V (x ) eM_B + M_A = − ∫_A^B V (x ) dx.
dV/dx = M (x ) eM_B − M_A = ∫_A^B V (x ) dx.
dV/dx = − M (x ) eM_B + M_A = ∫_A^B V (x ) dx.

Leia o trecho a seguir: “Denomina-se estrutura o conjunto de elementos de construção, composto com a finalidade de receber e transmitir esforços. Ela deve ser resistente o suficiente para servir de base de sustentação para os objetos e cargas nela aplicados. As estruturas planas são classificadas através de sua estaticidade, em três tipos.”
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre a classificação das estruturas, é correto afirmar que as estruturas isoestáticas são:
aquelas em que o número de reações nos apoios é igual ao número de equações da condição de equilíbrio estático.
também denominadas de classe 2 e possuem o número de apoios em engaste menor do que o número de apoios fixos ou móveis.
aquelas em que o número de reações nos apoios é maior em relação ao número de equações da condição de equilíbrio estático.
aquelas em que o número de reações nos apoios é menor do que o número de equações da condição de equilíbrio estático.
também denominadas de hiperestática, possuem o número de apoios em engaste menor do que o número de apoios fixos ou móveis.

Leia o trecho a seguir: “A maioria das estruturas reais é feita de várias treliças unidas para formar uma estrutura espacial. [...] Em geral, os elementos de uma treliça são delgados e podem sustentar apenas carga na lateral. Cada treliça é projetada para sustentar duas forças: uma em cada extremidade do elemento.”
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre classificação de estruturas, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I. Uma treliça é um elemento reto sujeito a duas forças somente e é um caso particular e peculiar de estruturas.
II. Uma estrutura deve necessariamente possuir pelo menos um elemento que esteja sujeito a três ou mais forças.
a asserção I é uma proposição falsa, e II é proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e II é uma justificativa correta do I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.

Os diferentes tipos de esforços internos produzem diferentes tensões e deformações no material solicitado. O conhecimento da relação entre o tipo de esforço e as tensões e deformações causadas por ele é de suma importância nos projetos de estruturas seguras.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre esforços internos, analise os esforços internos nos elementos seguir e associe-os aos respectivos nomes:
( ) Momento fletor.
( ) Força de tração.
( ) Forças axiais.
( ) Força cortante.
( ) Força de compressão.
3, 4, 1, 2, 5.
4, 1, 2, 5, 3.
3, 4, 2, 1, 5.
5, 3, 1, 4, 2.
4, 2, 1, 5, 3.

Leia o trecho a seguir: “Além da tendência de mover um corpo na direção de sua aplicação, uma força também tende a girar um corpo em relação a um eixo. O eixo pode ser qualquer linha, que não intercepte ou não seja paralela à linha de ação da força. Esta tendência é conhecida como momento de uma força.”
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o momento de uma força, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) O momento de uma força é a tendência de uma determinada força fazer o copo transladar.
II. ( ) O momento de uma força depende da força aplicada e também da distância desta força ao eixo de rotação analisado.
III. ( ) A forma vetorial do momento de uma força é dada por M_O=F × r, sendo F o vetor força e r o vetor posição.
IV. ( ) O momento de uma força sempre é perpendicular ao plano que contém os vetores posição e força.
V. ( ) O módulo do momento pode ser obtido através da equação M_O=rFcos(θ), onde O é eixo de rotação e θ o ângulo entre o vetor posição e o vetor força.
V, F, F, F, V.
F, V, F, V, F.
V, F, V, F, F.
V, F, V, F, V.