Questões de Concurso sobre Resistência dos Materiais e de Peças Mecânicas

Qual é o coeficiente de segurança mínimo recomendado para um eixo fabricado em aço carbono com tensão de escoamento de 415 MPa que apresenta tensão máxima de 130 MPa no entalhe?

O esquema mecânico abaixo apresenta um motor elétrico e quatro engrenagens. No eixo e1 do motor, encontra-se montada a primeira engrenagem, com número de dentes z1 = 18. A primeira engrenagem está acoplada a uma segunda engrenagem, montada no eixo e2, com número de dentes z2 = 36. No mesmo eixo e2, também está montada uma terceira engrenagem, com número de dentes z3 = 14. A terceira engrenagem está acoplada a uma quarta engrenagem montada no eixo e3, com número de dentes z4 = 56. Considere que os eixos e1, e2 e e3 são perfeitamente paralelos e não sofrem atritos em seus mancais de montagem. Seja a velocidade angular de rotação de saída do motor sobre o eixo e1 definida como ω1 e as velocidades angulares sobre os eixos e2 e e3 definidas por ω2 e ω3, respectivamente. Também considere o torque de saída do motor sobre o eixo e1 definido como T1 e os torques resultantes nos eixos e2 e e3 definidos, respectivamente, por T2 e T3.

Considere as seguintes equações de acoplamento de duas engrenagens:

a) 𝑖 = $\frac{zs}{ze};$ b) $\frac{\omega e}{\omega s}=i;$ c) $\frac{Te}{Ts}=\frac{1}{i},$

onde 𝑖 é a relação de transmissão, zs é o número de dentes da engrenagem de saída, ze é o número de dentes da engrenagem de entrada, ωs é a velocidade angular na engrenagem de saída, ωe é a velocidade angular da engrenagem de entrada, Ts é o torque sobre o eixo da engrenagem de saída e Te é o torque sobre o eixo da engrenagem de entrada.

Para um dado valor de velocidade angular ω1 e torque T1 gerados pelo motor sobre e1, indique se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.

( ) A velocidade angular resultante sobre e2 é a metade da velocidade angular sobre e1.

( ) A velocidade angular sobre e3 é 1/2 da velocidade angular sobre o eixo e2.

( ) O torque sobre o eixo e3 é duas vezes maior do torque sobre eixo e2.

( ) A relação de transmissão entre os eixos e3 e e1 é 𝑖 = 4.

( ) Ao diminuir o número de dentes da primeira engrenagem para z1 = 12, a relação de transmissão entre os eixos e1 e e3 é amplificada para 12.

Qual será a deformação de uma barra de aço de 100 cm de comprimento e seção de 1 cm² submetida a uma carga de 10.000 N, sabendo-se que o módulo de elasticidade do aço é de 200 GPa?

Nas juntas rebitadas, a tensão de cisalhamento nos rebites é definida por T_c = $\frac{Q}{A}$ ≤ T_d, onde T_c é a tensão de cisalhamento que o rebite sofre devido à carga de cisalhamento Q, A é a área da secção transversal do rebite e T_d é a tensão admissível do material do rebite ao cisalhamento. A esse respeito, indique se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa com a sequência correta de cima para baixo.

( ) Se a área A do rebite aumentar e a carga Q permanecer constante, a tensão admissível do material diminui.

( ) Se a área A do rebite diminuir e a carga Q permanecer constante, a tensão admissível do material diminui.

( ) A área do rebite varia proporcionalmente com a carga aplicada para que a tensão devido ao carregamento seja constante.

( ) Numa dada situação, ao ser trocado o rebite por outro rebite com material mais resistente e a carga permanecer constante, a área projetada do rebite pode diminuir.

Sobre a transmissão de velocidade por engrenagens, a relação de transmissão de velocidade é:

Qual é a tensão máxima gerada em um eixo de diâmetro 50 mm quando uma carga de 50 kN é aplicada?

A figura a seguir mostra um desenho esquemático de um diferencial onde é possível visualizar seus componentes principais. Estes componentes estão identificados por algarismos romanos.

Fonte: adaptado de Frost (2015)

Avalie as afirmações e julgue se verdadeiras (V) ou falsas (F).

( ) O pinhão é identificado pelo algarismo romano I.

( ) O semi-eixo é identificado pelo algarismo romano V.

( ) A coroa é identificada pelo algarismo romano II.

( ) A engrenagem planetária é identificada pelo algarismo romano II.

De acordo com as afirmações, a sequência correta é:

Acerca das propriedades mecânicas, analise as assertivas abaixo:

1. Ao atingir o limite de resistência, a área da seção transversal começa a diminuir em uma região localizada do corpo de prova. O(A) __________ se forma gradualmente à medida em que o corpo de prova se alonga.
2. O(A) __________ mede a rigidez de um material sólido.
3. Quando está carregado, o __________ apresenta comportamento elástico, escoamento, endurecimento por deformação e estricção.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

Qual é o torque de aperto gerado para fixar um parafuso de aço A36, coeficiente de atrito 0,2, com diâmetro externo de 20 mm, com uma força aplicada de 10 kN?

O critério de Goodman é um critério de falha utilizado para medir:

Um calço retangular de uma máquina de conformação mecânica, como uma prensa, foi inicialmente colocado em um dos pés da mesa de apoio do equipamento para o seu nivelamento no plano horizontal. Após algum tempo, essa mesa com a máquina foi empurrada para reposicionamento na sala de operação, sem que tivesse sido removido o calço durante a sua movimentação no plano horizontal. Finalmente, após um ano de operação, o calço foi retirado e jogado em um tanque com água como forma de descarte.

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Nessa situação hipotética, o calço sofreu

Uma peça de máquina de estampagem foi submetida a esforços dinâmicos cíclicos de tração e compressão por um ano. Durante uma atividade de manutenção de rotina, observou-se que a superfície dessa peça apresentava uma rugosidade superficial localizada na região próxima à mudança de sua secção transversal. Imediatamente, retirou-se a peça, a qual foi levada para o setor da qualidade, a fim de averiguar o que estava ocorrendo.

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Considerando essas informações, assinale a opção correta.

A figura representa uma viga apoiada com carga distribuída.

De acordo com a figura acima, o esforço cortante pode ser representado pela equação:

A figura abaixo consiste em uma barra de aço (E_aço = 200GPa) de 1 m de comprimento (L) e seção transversal circular de diâmetro igual a 80mm.

A força que atua no centro da barra é de 120kN. A tensão normal em MPa provocada pela força Fé de:

Uma viga biapoiada de comprimento 1 0m encontra-se submetida à ação de forças distribuídas.

De acordo com a figura, pode-se afirmar que as reações nos apoios A e B são, respectivamente, em KN:

A fadiga é um processo de falha comum em estruturas metálicas que se encontram submetidas a tensões cíclicas. Esse tipo de falha é marcado por:

A figura abaixo apresenta um tubo de aço com 1,2 m de comprimento (L) e raio (r1 ) com medida de 120 mm. O tubo é unido a um suporte fixo por meio de uma ligação solda, e a outra extremidade é livre e está submetida a um torque (T) de 432kN.m.

A tensão de cisalhamento máximo em MPa é igual a:

Uma peça feita em aço carbono 1045, obtida por meio do processo de têmpera e componente de uma máquina de alto desempenho, foi submetida a um esforço de operação que desencadeou um superaquecimento localizado. A temperatura da peça foi monitorada pelos técnicos e atingiu um valor de 850 graus Celsius, momento em que a máquina foi desligada e a peça mantida dentro do equipamento para o resfriamento lento do conjunto até a temperatura ambiente. No ciclo de carregamento seguinte, a peça rompeu devido à ação da força de carregamento, o que resultou em um acidente que provocou a morte de alguns operários.

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Considerando-se essas informações, é correto afirmar, no que se refere às causas da falha dessa peça, que a temperatura elevada (850 graus Celsius) desencadeou um tratamento térmico na peça de aço carbono 1045 temperada equivalente a

O que é o efeito conhecido como Bouncing em chaves mecânicas?

Sobre resistência dos materiais foram feitas as seguintes afirmações:

I- O módulo de elasticidade representa a constante de proporcionalidade da parte linear do diagrama tensão-deformação.

II- A resiliência de um material é a capacidade de absorver energia sem sofrer dano permanente.

III- Materiais de baixo módulo de tenacidade podem sofrer ruptura repentina sem apresentar sinal de ruptura iminente.

IV- O escoamento é a deformação permanente do material. Isso ocorre quando a tensão sobre o material supera o limite de escoamento.

Estão corretas as afirmações: