Questões de Concurso sobre Mecânica dos Sólidos

Uma partícula com 4kg de massa tem velocidade de 20m/s. Em um dado instante, uma força constante de 50N atua sobre a partícula no mesmo sentido do seu movimento.

Sabendo que a velocidade final da partícula é de 30m/s, o tempo de atuação da força sobre a partícula foi de

O correto dimensionamento dos componentes mecânicos de um sistema é uma etapa muito importante no desenvolvimento dos projetos dos equipamentos. No dimensionamento deve ser calculada qual é a maior tensão que atua sobre o componente, e essa tensão deve ser comparada com a tensão limite de escoamento do material para que seja calculado o coeficiente de segurança da peça. Sabendo-se que o material apresenta uma tensão de escoamento de 450 MPa e que o momento de inércia da secção vale 15000 mm⁴, qual é o coeficiente de segurança do componente mostrado na figura a seguir?

$\sigma =\frac{M}{I}y$

Nessa configuração, a força do cabo que atua em A é dada pela equação a seguir, em que B_y é a reação vertical no pino B.

$F_A=\frac{P\cdot L}{h}-B_y$

Considere-se o mecanismo esquematizado na figura a seguir.

Nesse mecanismo, a trajetória traçada pelo ponto T será igual à do ponto S, porém ampliada por um fator igual a $\overline{OT}/\overline{OS}$.

Um sistema massa-mola com massa 𝑚 (kg), constante de rigidez 𝑘 (N/m), coeficiente de amortecimento 𝑐 (N.s/m) e 1 grau de liberdade, com frequência angular natural 𝜔_𝑛 (rad/s), sofre vibração forçada amortecida excitada por uma força harmônica 𝐹 (N) com frequência angular 𝜔 (rad/s). O fator de amortecimento é expresso matematicamente como 𝜁 = 𝑐 / (2𝑚𝜔_𝑛). Sobre a resposta desse sistema, após cessado o efeito de condições iniciais, indique se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.

( ) A amplitude da vibração tende para o infinito quando a frequência da excitação coincide com a frequência natural do sistema (𝜔 = 𝜔_𝑛) (por exemplo, como ocorreu com a ponte do estreito de Tacoma nos EUA).

( ) Na resposta em frequência, quando 𝜔 < 𝜔_𝑛 e cresce na direção de 𝜔𝑛, a amplitude máxima de vibração do sistema cresce.

( ) Na resposta em frequência, quando 𝜔 > 𝜔_𝑛, a amplitude máxima de vibração do sistema decresce quando 𝜔 cresce.

( ) Quando 𝜔 = 𝜔_𝑛, a amplitude da vibração é limitada somente pelo valor do fator de amortecimento 𝜁.

( ) O sistema oscila em movimento harmônico com frequência 𝜔 e fase, com relação à força, que depende de 𝜁 e 𝜔/𝜔_𝑛.

Uma viga apoiada, em suas extremidades por rótulas, está submetida à uma carga vertical centralizada, conforme figura (viga). A secção transversal dessa viga corresponde a um retângulo de base B e altura H, conforme figura (secção). Desprezando-se os efeitos de flambagem, deseja-se determinar, dentre as alternativas apresentadas, a secção transversal com a qual a viga possua a maior capacidade de carga vertical.

Assinale a alternativa correta.

Curva de escoamento, na teoria da plasticidade, tem necessidade de ser idealizada. Assim se distinguem os corpos de comportamento mais geral, conforme apresentado nas curvas de Tensão x Deformação:

Marque a alternativa que apresenta a ordem correta para os possíveis comportamentos teóricos apresentados acima.

Na usinagem dos materiais de construção mecânica, o torneamento é utilizado de modo considerável. Para uma perfeita usinagem, a escolha da ferramenta é de suma importância. Para tanto, as ferramentas de usinagem são fabricadas com materiais com propriedades mecânicas de dureza e tenacidade elevadas, garantindo elevadas taxas de desempenho. Nesse contexto, assinale a afirmativa correta que informa quais são os principais elementos químicos utilizados na fabricação das pastilhas de metal duro:

Segundo a IAC (2002), o sistema de controle de voo de uma aeronave deve ser ajustado de modo que os movimentos das superfícies de controle sejam sincronizados com os movimentos dos controles da cabine.

Com base no gráfico abaixo, determine a CORRETA tensão a ser aplicada a um cabo do sistema de controle de voo cujo diâmetro é 6,35 mm, possui sete pernas de dezenove fios cada uma e está sob a temperatura de 80 °F.

Fonte: Adaptado de FAA-H-8083-31A, Aviation Maintenance Technician Handbook - Airframe Volume 1: Disponível em: https://www.faa.gov/ regulations_policies/handbooks_manuals/aviation. Acesso em: 23 mar 2023.

Marque a alternativa que apresenta os instrumentos utilizados no processo manual de fabricação de plugs, moldes e peças laminadas em compósitos.

Quando produzimos um plug, ou seja, o modelo da peça a ser produzida em série em compósito de fibra de vidro e resina poliéster, na fase final, o mesmo é pintado com um produto chamado gel coat. Em condições normais, o gel coat demora mais de 30 dias até ficar curado se ficar exposto ao ar. Para que possa ser lixado 24 h após a sua aplicação, deve-se adicionar ao gel coat o seguinte produto:

Assinale a alternativa que descreve o fenômeno da fluência.

A fratura intergranular deve ser evitada nos metais em serviço porque esse tipo de fratura

A figura a seguir apresenta uma chapa triangular rotulada no apoio O, simplesmente apoiada em A.

As dimensões indicadas na figura estão em metros.

A força de reação em A, em módulo, vale

O momento fletor atuante nas seções transversais de uma viga é dado pela equação

M(x) = 10 + 30x - 5x²

na qual o momento fletor M é dado em kNm e x é a posição da seção em metros.

Nessa viga, o esforço cortante é nulo na seção transversal cuja coordenada x é igual a

O par de coordenadas (x; y) do centro de gravidade da chapa é:

Sobre o equilíbrio de forças estáticas, analise as afirmativas a seguir.

I. O equilíbrio de forças colineares é satisfeito apenas com uma equação escrita na direção de ação dessas forças.

II. O equilíbrio de forças que agem em um plano e são concorrentes em um ponto O demanda uma equação de equilíbrio de forças e duas equações de equilíbrio de momentos.

III. O equilíbrio de forças paralelas em um plano requer uma equação relacionada às forças na direção em que agem e uma equação de momento em relação ao eixo normal ao plano de ação das forças.

Está correto o que se afirma em

Nos materiais cristalinos, os poros, trincas e inclusões são considerados defeitos:

A figura a seguir ilustra um sistema com um grau de liberdade que oscila sem amortecimento.

Desprezando as massas das molas, a frequência natural angular de vibração desse sistema é de

Uma viga uniforme AB, com massa desprezível, é presa no ponto A por uma junta sem atrito. Esta viga é suportada por um cabo CB, de massa também desprezível, que suporta um peso W, conforme ilustrado na figura abaixo.

Fonte: adaptado de https://bit.ly/3YxAns1. Acesso em: 21 jan. 2023.

Para se manter o equilíbrio as forçar F_AB e F_BC devem ser, respectivamente,

O peso de todos os membros da estrutura abaixo é desprezível e o atrito é zero em todas as juntas dos pinos. Além disso, AE é uma barra única, que contém o pino C. Da mesma forma, BE é uma barra única, que contém o pino D. As barras GI e FH são barras rígidas sobrepostas. Com isso, a magnitude da força suportada pelo membro CI é de:

Fonte: adaptado https://bit.ly/3RFHKLO. Acesso em: 20 jan. 2023.