Questões de Concurso sobre Resistência dos Materiais e Análise Estrutural

A Lei de Hooke é um princípio fundamental na resistência dos materiais, descrevendo o comportamento elástico linear de sólidos sob tensão. Analise as afirmativas abaixo e registre V, para as afirmativas verdadeiras, e F, para as falsas:

(__)A Lei de Hooke estabelece que, dentro do regime elástico linear, a tensão normal é diretamente proporcional à deformação específica longitudinal.

(__)O Módulo de Young (E) representa a rigidez do material, sendo a constante de proporcionalidade entre tensão e deformação no regime elástico.

(__)O coeficiente de Poisson relaciona a deformação lateral com a deformação longitudinal, sendo sempre um valor negativo para materiais isotrópicos comuns.

(__)A Lei de Hooke é válida indefinidamente para qualquer nível de tensão, inclusive após o material atingir o regime de escoamento plástico.

Após análise, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta dos itens acima, de cima para baixo:

Uma barra prismática de aço, com seção transversal retangular de 5cm × 10cm, está submetida a uma força normal de tração de 50 kN, aplicada axialmente ao longo do seu eixo. Considerando comportamento elástico linear e distribuição uniforme de tensões, o valor da tensão normal média na barra é de:

Durante a análise estrutural de um edifício, verificou-se que uma viga secundária descarrega sua reação de apoio diretamente sobre uma viga principal, em uma região próxima ao meio do vão desta última. A viga secundária está submetida a carregamento distribuído constante, resultando em uma força concentrada transmitida à viga principal. Considerando o comportamento estrutural da viga principal nessa região, assinale a alternativa que indica corretamente o tipo de armadura necessária para garantir a adequada transferência dos esforços.

Ao ensaiar um corpo de prova de seção 4 cm x 4 cm, observou-se que a ruptura ocorreu quando submetido a uma força centrada de 40 kN. É CORRETO afirmar que a tensão de ruptura foi de:

A montagem de vigas pré-moldadas deve garantir condições adequadas de apoio provisório e definitivo, de modo a evitar concentrações de tensões que possam intensificar a fissuração e reduzir a vida útil do elemento.

A figura a seguir apresenta o diagrama tensão × deformação de um material elastoplástico idealizado. Considerando o comportamento típico desses materiais sob carregamento, analise o gráfico e assinale a alternativa que identifica corretamente o trecho AY.

No dimensionamento de estruturas, a análise dos esforços internos é fundamental para compreender o comportamento dos elementos estruturais submetidos a diferentes tipos de carregamentos. Em vigas, pilares e outros componentes estruturais, a ação de forças externas pode gerar solicitações internas distintas, como tração, compressão, flexão, cisalhamento e torção.

A correta interpretação desses esforços é essencial para o dimensionamento seguro das estruturas, conforme princípios estabelecidos em normas técnicas e literatura especializada em resistência dos materiais e estruturas.

Considerando os conceitos relacionados aos esforços internos em elementos estruturais, analise as assertivas abaixo.

I. A tração corresponde ao esforço que tende a alongar um elemento estrutural, provocando o afastamento relativo entre suas seções internas, sendo comum em tirantes e em partes tracionadas de estruturas.

II. A compressão se caracteriza pela ação de forças que tendem a reduzir o comprimento do elemento estrutural, aproximando suas seções, situação frequentemente observada em pilares e elementos verticais de sustentação.

III. O esforço de flexão ocorre quando um elemento estrutural é submetido a um momento fletor que provoca curvatura no elemento, resultando, em geral, na combinação simultânea de regiões comprimidas e tracionadas na seção transversal.

IV. O cisalhamento é o esforço interno responsável exclusivamente pela torção de um elemento estrutural, não estando relacionado ao deslizamento relativo entre planos internos do material.

Assinale a alternativa CORRETA:

Em vigas submetidas simultaneamente à flexão e ao cisalhamento, no regime elástico linear, o ponto ao longo do eixo longitudinal em que ocorre a máxima tensão normal coincide, de modo geral, com o ponto em que se verifica a máxima tensão cisalhante, uma vez que ambas dependem diretamente da intensidade do carregamento aplicado.

Em resistência dos materiais, as representações das condições de apoio dos elementos unidimensionais (peças lineares) podem ser definidas em apoio móvel, fixo e engaste.

Considere a figura esquemática abaixo:

Considerando que os tipos de apoios representados acima são, respectivamente, (A) engaste e (B) apoio fixo, significa dizer que:

O comportamento mecânico dos materiais utilizados na engenharia civil, como o aço estrutural, é frequentemente avaliado por meio de ensaios de tração e compressão, que geram diagramas tensão-deformação essenciais para o dimensionamento. Considerando a Lei de Hooke e as fases do comportamento do material, analise as afirmativas a seguir:

I.Na fase elástica linear de um material dúctil, as tensões são diretamente proporcionais às deformações, sendo a constante de proporcionalidade denominada Módulo de Young ou Módulo de Elasticidade.

II.O escoamento é o fenômeno que marca o início da deformação plástica macroscópica, onde ocorre um aumento considerável da deformação sem aumento significativo da tensão aplicada.

III.Materiais frágeis, como o concreto simples e o vidro, apresentam um longo patamar de escoamento e sofrem grandes deformações plásticas visíveis antes da ruptura por tração.

Está correto o que se afirma em:

De acordo com as propriedades relacionadas à resistência de cada material disponível para a execução de um projeto estrutural, é possível determinar os elementos necessários para a manutenção da resistência, rigidez e estabilidade de uma estrutura. De acordo com a Figura a seguir, identifique a alternativa que apresenta a análise mais adequada em relação à disposição dos materiais em função dos diagramas.

Adaptado de: PINHEIRO, Antonio Carlos da Fonseca Bragança; CRIVELARO, Marcos. Resistência dos materiais. Rio de Janeiro: LTC, 2021.

Durante o acompanhamento da concretagem de uma viga biapoiada, o técnico observa a posição das armaduras longitudinais. O engenheiro explica que elas devem ser dispostas de acordo com o tipo de esforço que a viga sofre.

Em uma viga biapoiada submetida a uma carga vertical uniformemente distribuída, o esforço predominante na região central é de

Considere a treliça da figura, submetida a três cargas concentradas de 12 kN cada uma.

(Arquivo pessoal; imagem usada com autorização)

A barra AB está submetida a uma força axial de

A resistência dos materiais é o ramo da mecânica que estuda a capacidade de corpos sólidos deformáveis suportarem cargas externas, analisando tensões e deformações internas. Essencial para engenharias, ela permite dimensionar com segurança estruturas e máquinas como - vigas, pilares e eixos - evitando falhas, rupturas e deformações excessivas. Sobre resistência dos materiais, é CORRETO afirmar que:

Uma viga simplesmente apoiada de aço, com 4 m de vão e seção transversal retangular com 12 cm de base e 20 cm de altura, está submetida a uma carga concentrada de 48 kN no meio do vão. Se o módulo de elasticidade do aço é 200 GPa, em regime elástico, o deslocamento vertical máximo da viga é

O vidro temperado possui resistência aumentada após a realização de um processo que consiste em aquecer o material a uma temperatura adequada e depois resfriá-lo rapidamente.

Considerando o processo de têmpera do vidro, é correto afirmar que(,)

Considere um pórtico plano de dois pavimentos, com todos os nós rígidos e bases engastadas. Sabe-se que o número de incógnitas de reação e momentos internos excede o número de equações de equilíbrio disponíveis.

O método mais indicado para determinar os esforços internos nessa estrutura é o

Uma estrutura encontra-se submetida a um estado plano de tensões, conforme indicado na figura a seguir.

Considerando que as tensões normais indicadas são trativas, que o material possui tensão admissível de 385 MPa, e adotando o critério da máxima tensão principal (Rankine), o fator de segurança associado ao estado de tensões apresentado é igual a

Um pino de aço, com diâmetro de 40 mm, utilizado na fixação de uma haste, sustenta um elemento de plataforma em uma edificação. O pino está submetido a cisalhamento duplo, ocorrendo o corte nas superfícies AA’ e BB’, conforme ilustrado a seguir. Sabendo que a força aplicada ao conjunto é de 80 kN, qual é o valor da tensão média de cisalhamento atuante no pino?

(a) hastes solicitando pino a 80 kN e

(b) detalhe de corte duplo (AA’ e BB’)

Obs.: Considerar 𝝅 = 𝟑, 𝟏𝟒.

Quando uma força axial P é aplicada a uma barra em balanço, homogênea, causa uma deformação específica, não somente ao longo do eixo longitudinal da viga, mas também em todas as direções transversais. Essa deformação é chamada deformação específica transversal, e a relação entre a deformação específica transversal e a longitudinal denomina-se