Questões de Concurso sobre Cálculos

O sistema de vapor mostrado na Figura abaixo é modelado segundo um ciclo termodinâmico ideal de Rankine.

Se h_i (i = 1 a 4) indica a entalpia no estágio i do sistema, qual é o valor da taxa de transferência de calor da fonte de energia para o fluido de trabalho, por unidade de massa, que passa pela caldeira?

Um navio possui altura metacêntrica transversal (GM_T) e raio de giração em relação ao seu eixo longitudinal, respectivamente, iguais a 1,6 m e 8/$\pi$ m.

Considerando-se as informações acima, e assumindo-se pequenos ângulos de inclinação transversal, o período natural do movimento de roll desse navio, em segundos, é

Considere o tubo de Pitot inserido num escoamento incompressível e em regime permanente, conforme ilustrado abaixo.

O fluido é água (γ_água = 10.000 N/m³ ) e o líquido do manômetro é mercúrio (Y_mercúrio = 136.000 N/m³ ). A aceleração da gravidade local é igual a 10 m/s² .

Se a diferença de pressão é de 70 mm de mercúrio, qual a velocidade de escoamento do fluido, em m/s?

Uma caixa cúbica de volume 1m³ flutua em água com 60% de seu volume submerso. Adiciona-se, sobre a caixa, um paralelepípedo de base quadrada com as seguintes dimensões: área da base = 1 m², altura = 20 cm e densidade $\gamma$ = 1.900 kg/m³.

Considerando-se a densidade da água $\gamma$_água = 1.000 kg/m³ , a massa do paralelepípedo, em toneladas, e o novo volume submerso da caixa, em m³ , são, respectivamente,

Um ciclo de ar padrão frio Otto apresenta uma taxa de compressão volumétrica (r) igual a 8,5.

Se a razão (k) entre a capacidade térmica à pressão e a volumes constantes para o ar vale 1,4, qual o valor percentual da eficiência térmica do ciclo?

Uma chata de óleo de 60 m de comprimento flutua sem trim e sem banda, sendo composta por três tanques iguais em forma de paralelepípedo, de 20 m de comprimento cada um, dispostos ao longo do seu comprimento. A Figura abaixo representa os esforços cortantes que atuam ao longo da embarcação em uma condição de carregamento.

Qual o momento fletor máximo, em kN.m, para essa condição de carregamento?

Um navio possui as seguintes características referentes à sua linha de carga de verão:

• Deslocamento: $\Delta$ = 12.000 t

• Calado: H = 8 m

• Toneladas por centímetro de imersão: TPC = 15 t/cm

Admitindo-se que a variação do TPC dentro dos limites das marcas de borda livre é irrelevante, qual o valor, em m, do calado em água doce?

A potência (BHP) fornecida pela máquina principal de uma instalação propulsora de um navio, na velocidade de serviço, vale 3.000 hp. São conhecidos, ainda, os valores dos seguintes parâmetros:

- coeficiente de esteira: w = 0,25

- coeficiente de redução de empuxo: t = 0,20

- eficiência do propulsor: η_p = 0,60

- eficiência de transmissão: η_t = 0,98

Para essa condição, qual o valor aproximado, em hp, da potência efetiva (EHP)?

O cálculo da tensão máxima na seção mestra (SM) pode ser obtido conhecendo-se o momento agente (M), o momento de inércia de área (I) e a distância máxima na linha neutra (LN) até o convés ou ao fundo.

Considere-se que determinada embarcação possui I = 36 m⁴ na SM, pontal (D) de 9 m, altura da LN de 4 m e coeficiente de segurança de 2,5.

O valor de M atuante nessa embarcação é

Ao analisar a estrutura de um navio, um engenheiro naval irá verificar que

Na Figura abaixo são mostradas as temperaturas de fusão e de ebulição da água, em graus Fahrenheit e em graus Celsius.

Considerando-se que uma caldeira de navio está operando a 300 graus Celsius, qual é a temperatura correspondente dessa caldeira, em graus Fahrenheit?

Um navio flutua, sem banda e sem trim, num calado correspondente a 5,6 metros. Para esse calado, o valor de TPC é igual a 32 toneladas.

Se o navio for carregado com 480 toneladas de carga, de modo a não haver alteração de banda e do trim, qual é o valor, em metros, do seu calado final?

O Tempo Universal Coordenado (UTC), também conhecido como tempo civil, é o fuso horário de referência para o qual se calculam as outras zonas horárias do mundo. O GPS envia dados no padrão NMEA 0183 e dentro desse padrão percebe-se que o GPS envia uma estampa de tempo (time stamp) no formato UTC.

Considerando-se uma embarcação que está navegando na baia de Guanabara e que recebe um pacote do GPS indicando o tempo de 00h 05min (UTC), qual é a conversão do tempo indicado pelo pacote para o tempo local dessa embarcação?

Para um navio, o volume correspondente à soma de todos os seus espaços fechados e estanques é igual a 62.500 m³. Se o volume da carena for igual a 37.500 m³_, qual é a reserva de flutuabilidade do navio, em termos percentuais?

Um sistema vibratório, com um grau de liberdade, tem período natural igual a $\frac{\sqrt{10}}{10}$ segundos.

Se a constante elástica for aumentada em 60%, qual será o novo período natural, em segundos, desse sistema?

Um engenheiro necessita encontrar o comprimento de um navio na linha d’água (L_WL) e dispõe dos dados descritos na Tabela abaixo.

Considere que o L_WL da embarcação tem a mesma dimensão da distância entre perpendiculares (L_PP).

O valor de L_WL, dessa embarcação, em m, é

A hidráulica é amplamente utilizada a bordo, quando é preciso exercer grandes esforços mecânicos, como, por exemplo, permitir o controle da madre do leme. Com alguns cálculos, é possível evitar pressões não desejadas em circuitos hidráulicos.

Portanto, se em um acionador de um macaco hidráulico são aplicados 1000N numa área de 1mm², verifica-se uma pressão interna no mesmo de

Um bloco uniforme tem uma massa de m=600 (kg) e é mantido na posição horizontal usando uma cunha em B. Suponha que o bloco não escorregue no apoio A. (g=10 m/s² ; aproximar cos( $\theta$ ) $\cong$0,1, sin ($\theta$) = 0,1 e 1,03 $\cong$1,00). Se o coeficiente de atrito for µ=0,3 na superfície de contato, então a força mínima P necessária para remover a cunha é de:

A fadiga é a aplicação repetida de tensão tipicamente produzida por uma carga oscilante ou vibração. Com relação ao nível de tensão em um material, existem situações nas quais o interesse não é na curva de fadiga por inteiro, mas apenas no seu extremo para altas vidas. Nesse caso, os materiais podem apresentar dois tipos de comportamento, apresentados na figura a seguir:

$\sigma ;\epsilon$ Tensão de resistência à fadiga $\sigma ;\epsilon$ Tensão limite de fadiga

Material do tipo I Material do tipo II

Uma viga (Módulo de Young = "E"MPa) de comprimento "L" (mm) é feita de uma viga quadrada de lado igual a "b " (mm). Duas cargas pontuais iguais a "P" distam "L/8" de cada extremidade. Com base nessas informações, o raio de curvatura (p) da viga entre os dois pontos de carga, em milímetros, é de: