Questões de Concurso sobre Engenharia Mecânica

O texto “se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, eles também estão em equilíbrio térmico entre si” refere-se à(ao)

Uma indústria metalúrgica está avaliando a aquisição de um dos dois novos sistemas de usinagem, que produzirão uma peça para a linha de montagem. Para tomar essa decisão, o gestor de produção e custos precisa analisar o ponto de equilíbrio econômico de cada equipamento e verificar como eles se adaptam às ferramentas de Controle Estatístico da Qualidade (CEQ) já utilizadas na fábrica.

A seguir, tem-se a relação dos custos para os dois sistemas:

A peça produzida possui uma dimensão crítica que é mensurada em milímetros. Essa característica, por ser uma variável de natureza contínua, está sujeita a variações durante o processo.

Considerando o cenário apresentado, em que a gestão de custos e o controle de qualidade são fatores críticos de decisão, avalie as afirmações a seguir:

I. O Ponto de Equilíbrio entre os custos totais dos dois sistemas é alcançado quando a produção atinge 32.000 unidades.

II. Em um volume de produção anual de 20.000 unidades, o custo total de produção do Sistema 1 é inferior ao custo total do Sistema 2.

III. Para o controle estatístico da dimensão crítica da peça, que é uma característica mensurável, a carta de controle mais adequada para monitorar a variação no longo prazo é a carta p (fração de defeituosos), pois esta é robusta para monitorar variáveis.

IV. O diagrama de Pareto seria uma ferramenta útil na fase inicial de melhoria contínua para priorizar as causas de maior incidência de não conformidade relacionadas à dimensão crítica da peça, após a coleta de dados de inspeção.

É correto o que se afirma em

Considerando um tanque que está ao nível do mar, possui 2 m de profundidade e está cheio de água, a diferença de pressão entre a sua superfície e o fundo é de aproximadamente

Os registros da curva tensão-deformação convencional obtidos do teste de tração possibilitam conhecer informações adequadas do grau de deformação plástica desenvolvida até a fratura do corpo de prova. Esta propriedade pode ser obtida tanto quantitativamente em relação ao alongamento percentual quanto pela redução percentual na área do corpo de prova.

Essa propriedade mecânica denomina-se

O tratamento termoquímico de nitretação é caracterizado por obter uma camada superficial de alta dureza a qual afere alta resistência ao desgaste ao material tratado.

Em relação ao tratamento superficial de nitretação, analise os itens a seguir e assinale (V) para verdadeiro ou (F) para falso.

( ) a profundidade da camada nitretada é dependente unicamente do tempo do processo.

( ) a profundidade da camada nitretada não depende da temperatura do processo.

( ) a nitretação promove tensões residuais compressivas na superfície melhorando a resistência à fadiga do material tratado.

( ) a camada nitretada é constituída de uma camada de difusão. Ainda pode existir ou não, a presença de uma camada de compostos, também chamada de camada branca.

As afirmativas são, respectivamente,

Com a finalidade de medir a força horizontal provocada por um jato de água, foi construído um sistema de medição de força e instalado em uma parede rígida. O sistema de medição é composto por uma placa rígida, um dinamômetro digital montado em dois eixos de mesmo comprimento e de seção circular, posicionado e ligado entre a placa rígida e a placa de fixação. O sistema de medição se mantém rígido, sem nenhum tipo de inclinação. Um bocal está alinhado ao sistema de medição numa distância L. No teste realizado se manteve o jato de água constante e alinhado ao centro geométrico da placa rígida, como mostra a linha de centro da figura.

O diâmetro do jato é igual ao diâmetro do bocal (d). O jato de água incidiu normal à placa rígida com velocidade V_j (m/s). Ao atingir a placa rígida, o jato de água se dividiu em parte iguais para cima e para baixo. No teste, o dinamômetro registrou uma força de 100 N na direção horizontal, coordenada x.

Considerando as informações apresentadas, assinale a opção que corresponde ao valor do diâmetro do bocal (d) em função da velocidade do jato (V_j) e da força (F) registrada no dinamômetro e massa específica da água (ρ).

Os elementos de máquinas têm papel fundamental na transmissão de potência.

Em relação a um sistema composto por eixo, acoplamento e rolamento, a função principal de cada componente é, respectivamente,

Em relação às 4 (quatro) fases que descrevem o funcionamento dos motores de ignição por centelha de 4 (tempos), a definição correta da fase está indicada em

Em um sistema pneumático, o ar comprimido é preparado antes de alimentar válvulas e atuadores, visando aumentar a vida útil dos componentes e garantir melhor funcionamento. Para isso, é comum utilizar um conjunto responsável por filtrar impurezas, regular a pressão e, em alguns casos, lubrificar o ar.

Esse conjunto é conhecido como

Durante a fabricação de uma estrutura metálica, será realizada a soldagem de chapas de aço carbono em posição plana. O inspetor de qualidade identificou a ocorrência de um defeito caracterizado por sulcos na borda do cordão, formando um entalhe longitudinal no metal de base, o que pode reduzir a resistência à fadiga da junta.

Assinale a opção que apresenta esse defeito e uma medida corretiva típica para evitá-lo.

Uma viga com seção transversal retangular tem eixos de referência conforme mostrado na figura (eixo z aponta para a esquerda, eixo y aponta para cima e eixo x aponta para fora do papel).

A seção transversal tem base de 120 mm e altura de 100 mm. Nesta seção, a viga está submetida a um esforço de compressão de 12 kN e a um momento fletor M_z = 10 kN.m (positivo).

Dessa forma, a maior tensão atuante nessa seção da viga vale, em módulo,

Um reservatório fechado de água (massa específica de 1 kg/l) tem sua parte superior preenchida com um gás comprimido (pressão de 5 atm). A diferença de altura entre a interface gás-água e a saída do reservatório é de 3 m.

Considerando g = 10 m/s² e sabendo que 1 atm ≈ 0,1 MPa, a pressão da água na saída do reservatório (fechada) vale

Em um quadro de comando e proteção para acionamento de um motor trifásico, são utilizados dispositivos típicos de proteção e controle. Relacione os componentes da coluna à esquerda às suas funções principais apresentadas na coluna à direita.

1. Disjuntor-motor

2. Contator

3. Relé térmico

4. Botão de emergência (cogumelo) com contato NF

( ) Manobra do circuito de potência: liga/desliga o motor por acionamento do circuito de comando.

( ) Proteção contra curto-circuito e sobrecarga: permite seccionamento e disparo automático em condição de falha.

( ) Proteção contra sobrecarga: atua com temporização e interrompe o circuito de comando do contator.

( ) Parada imediata por segurança: interrompe o circuito de comando ao ser acionado.

A associação correta, na ordem apresentada, é:

Em um sistema de ventilação forçada para uma fundição, um engenheiro adotou, como base para o cálculo da potência do ventilador, o valor de 15 trocas por hora para a taxa de renovação do ar. O recinto onde funciona a fundição tem dimensões de 30 m X 20 m X 6 m. Adote o valor de 1,0 kg/m³ para a densidade do ar, e considere que o ventilador gera uma diferença de pressão de 500 Pa.

Desta forma, se o ventilador tem uma eficiência de 60%, ele deve ser capaz de fornecer uma potência de

Em uma planta industrial, um sistema de bombeamento apresentou vazamentos recorrentes no selo mecânico, ocasionando paradas não programadas e o aumento dos custos de manutenção. O engenheiro responsável decide aplicar duas metodologias para tratar o problema: FMEA e RCFA.

Desse modo, assinale a opção que descreve corretamente a aplicação mais apropriada de FMEA e RCFA nesse contexto.

Com relação aos princípios de medição e à instrumentação aplicada a processos industriais, analise as afirmativas a seguir:

I. A calibração de instrumentos de medição elimina completamente os erros aleatórios do sistema de medição, garantindo que as leituras coincidam com o valor verdadeiro da grandeza medida.

II. Em sistemas industriais de instrumentação, o elemento primário pode gerar sinais de baixa energia ou não padronizados, sendo necessário o uso de condicionamento e transmissão do sinal para permitir sua integração confiável a sistemas de supervisão e controle.

III. A precisão de um instrumento de medição pode ser avaliada exclusivamente por sua resolução, desde que apresente boa estabilidade térmica durante a operação.

Está correto o que se afirma apenas em

Em sistemas pneumáticos industriais, a preparação do ar comprimido é fundamental para a vida útil dos componentes. A unidade de conservação, geralmente chamada de FRL, é composta por três elementos distintos. Em um contexto de manutenção preventiva, qual é a principal justificativa técnica para a presença do componente regulador nesse conjunto?

Um tanque esférico, conforme a figura, é utilizado para armazenar fluídos. Sabendo-se que o fluído armazenado no tanque é um refrigerante R-134a, massa específica de 1.206 kg/m³, e a pressão na superfície do líquido é de 1MPa e no fundo do tanque é de 95.550,4 kPa.

Dados: g = 9,8 N/kg e 1kPa = 1 N/m².

O diâmetro do tanque é de

Analise as seguintes afirmações sobre ensaios Charpy e Temperatura de Transição Dúctil-Frágil (TTDF):

I. Em aços de baixo carbono de estrutura CCC, o refino de grão dificulta a propagação de trincas de clivagem, favorecendo o comportamento dúctil e reduzindo a temperatura de TTFD.

II. A fratura no regime frágil do ensaio Charpy em aços CCC ocorre predominantemente por clivagem transgranular.

III. A fratura intergranular é o mecanismo dominante no regime frágil de aços ferríticos não fragilizados.

IV. O estado de tensões triaxial induzido pelo entalhe é essencial para a observação da transição dúctil-frágil no ensaio Charpy.

As afirmativas corretas são

Uma coluna de 2 m de comprimento posicionada verticalmente é fixada (engastada) ao chão e tem seção circular com 40 mm de diâmetro. Considere que a coluna sofre uma carga vertical “P” compressiva, perfeitamente centrada, e que seu módulo de elasticidade é 68 GPa. Use a equação de Euller para colunas ideais (na qual consta o número π) e utilize o fator de comprimento efetivo 2 para a condição de apoio descrita. A máxima carga P, em N, que pode ser aplicada para que a coluna não sofra flambagem, é dada pela expressão