Questões de Concurso sobre Mecânica dos Sólidos

Um eixo maciço possui dois trechos com diâmetros D e d, conforme representado na Figura. A tensão cisalhante máxima devida à torção é calculada pela expressão $\tau$ = TR/J, onde J é o momento polar da seção transversal (J = π.R⁴/2).

Considere que o eixo está sob ação do torque T, e seus diâmetros estão na relação D/d = 1,2.

A relação entre as tensões cisalhantes $\tau$_A/$\tau$_B, atuantes nas superfícies dos dois trechos do eixo, nos pontos A e B, é

O alongamento de uma barra perfeitamente elástica é expresso por $\Delta l=\frac{N.l}{E.A}$, em que N é a carga aplicada. A interpretação desta equação permite afirmar que:

Este diagrama de corpo livre representa uma estrutura carregada com 5kN na sua extremidade e os apoios A e B possuem vínculo do tipo fixo. Tome $sen45º=0,7$, $\cos 45º=0,7$ e $tg45º=1$. As reações de apoio horizontais em A e B são, respectivamente:

Figura 1 - Diagrama de corpo livre (fonte: autoria própria)

Sobre flexão é correto afirmar que:

Uma corda fina e de massa desprezível ABCDE, tem a extremidade A fixa e os pesos W₁ e W₂ posicionados nos pontos B e C, respectivamente. Além disso, esta corda passa por um pino D, sem atrito, e tem o peso de 40N na extremidade livre E, conforme ilustrado na figura abaixo.

Fonte: adaptado de https://bit.ly/3I6oTq2. Acesso em: 23 jan. 2023.

Qual a magnitude de W₁ e W₂ para se ter BC horizontal, AB formando o ângulo de 150° com BC e CD formando o ângulo de 120° com BC na posição de equilíbrio?

Na figura a seguir estão indicados, nos quadrados, dois pontos I e II de um corpo rígido, que está sujeito a um movimento plano. As setas indicam os vetores de velocidade nesses dois pontos em determinado instante de tempo t.

O centro instantâneo de rotação desse corpo rígido nesse mesmo instante t corresponde ao ponto indicado pela letra

Sendo a dureza o fator primordial no processo fabril de ferramentas de corte, os principais materiais utilizados em sua fabricação são:

Qual é, aproximadamente, a amplitude máxima do movimento vibratório de uma massa de 100 kg e frequência de 6 Hz, considerando que a força aplicada é de 100 N e a constante elástica é de 2 N/m?

Uma carga de 30 kN é suportada por dois cabos, AB e BC, conforme ilustrado na figura a seguir. Avalie as alternativas a seguir e assinale a que apresenta corretamente os valores correspondentes às forças atuantes no cabo AB e BC.

Fonte: IFSP, 2023.

A análise de vibrações é um tipo de ensaio não destrutivo que se utiliza de sensores para medir as assinaturas de vibração de máquinas rotativas, a fim de avaliar a condição do equipamento. Entre os sensores utilizados, incluem-se os de deslocamento, de temperatura, de velocidade e acelerômetros.

A figura a seguir apresenta uma viga biapoiada com seção transversal quadrada de lado 20cm.

Sabendo que a máxima tensão normal de flexão nessa viga vale 240MPa, o valor da carga uniformemente distribuída q é de

A fadiga superficial dos dentes de uma engrenagem ocorre devido ao carregamento cíclico repetitivo nas superfícies dos dentes das engrenagens com formação de coalescência de pites que nascem de dentro para fora da superfície dos dentes.

Todo processo de transformação do estado de uma determinada substância em uma cadeia de processamento, para a composição de um produto final, envolve operações que necessitam de controle, a fim de manter algumas grandezas dentro de valores pré-estabelecidos. A vazão é uma das principais variáveis desse tipo de processo e pode ser medida utilizando-se um medidor de vazão por área variável, no qual um flutuador varia sua posição dentro de um tubo cônico, proporcionalmente à vazão do fluido.

Esse tipo de medidor é denominado

Considere que o valor do módulo de elasticidade de um aço é igual a 200 GPa e que, em um ensaio uniaxial, um corpo de prova desse material apresenta uma deformação específica de 1.500$\mu$.

A tensão normal atuante em um ponto da seção transversal de teste do corpo de prova, expressa em MPa, é de

Uma transmissão de movimento entre eixos paralelos é realizada por meio de um par de engrenagens helicoidais que transmitem aos eixos uma força normal N_x, um torque T_x e um momento fletor M_z, conforme ilustrado na seção transversal apresentada na Figura.

Diante desse cenário, esses esforços produzem, no cubo representativo do ponto P da seção transversal da Figura, tensões normais e cisalhantes, tais que

Uma viga está apoiada em uma de suas extremidades e engastada na outra, e está suportando uma carga concentrada F no centro de seu vão.

As reações de apoio atuantes nas extremidades dessa viga são obtidas utilizando-se as

Um engenheiro deseja estimar a frequência natural de um veículo de passeio, modelado como sistema de um grau de liberdade. Para isso, ele considerou uma massa de 1.000 kg e uma rigidez equivalente às suspensões do veículo com valor de 100 kN/m.

Diante do exposto acima, a frequência natural, expressa em Hz, está na faixa entre

Um carrinho, utilizado na movimentação de cargas, é puxado com uma força F de 200 N, a partir do repouso, em linha reta, até atingir uma distância de 8,0 m. Despreze qualquer força dissipativa durante o movimento.

Considerando-se que a carga, juntamente com o carrinho, vale 2.000 N (200 kg), a velocidade atingida pelo carrinho, expressa em km/h, ao final de seu percurso, é

A curva determinada pela seção de um plano que corta um cone reto obliquamente ao seu eixo central e é paralelo a uma geratriz é a

O movimento curvilíneo de uma partícula é definido pelas equações:

v_x(t) = 10 – t

a_y(t) = – 2,0m/s²

nas quais x e y são as coordenadas, em metros, da posição da partícula; v_x é a velocidade da partícula na direção x em m/s; a_y é a aceleração da partícula na direção y; e t é o tempo em segundos.

Sabendo que x = 0 e y = 0 em t = 0, e que a máxima distância positiva em y é atingida em t = 2s, a distância da partícula em relação à origem em t = 4 s é