Questões de Concurso sobre Cálculos

A força aplicada pela corrente sobre as obras vivas da embarcação e do flutuante podem ser determinadas pela equação F_L = (1+ c/d) × 52,5 × (Vsenα)² × A_L e pela equação F_T = [1+ (1+c/d)³ ] × 52,5 × (Vcosα)² × A_T, em que F_L é a componente longitudinal da força aplicada pela corrente de velocidade V, A_L é a área submersa longitudinal que recebe a ação da corrente, F_T é a componente transversal da corrente de velocidade V, A_T é a área submersa que recebe a ação transversal da corrente, c é o calado e d é a profundidade local.

A arqueação bruta (AB) é um valor adimensional proporcional à soma dos volumes dos espaços fechados da embarcação medidos em metros cúbicos (V), cujo cálculo é definido na Convenção Internacional para Medidas de Tonelagem de Navios (1969) da seguinte forma: (AB) = K × V, em que K = 0,2 + 0,02 × log V.

Para que seja exercida a tensão máxima sobre o casco do navio-tanque, mantida a deformação de 10% da altura do cilindro de borracha, a constante elástica do cilindro de borracha será de 3.000 kN/m.

Quando a embarcação navega em mar e recebe ondas cujas ortogonais às cristas estão alinhadas com o seu eixo longitudinal, a deflexão a meio navio será determinada por valor proporcional a d = (5qL⁴ )/(384EI), desde que haja uma crista à proa e outra crista à popa, e o casco fique apoiado majoritariamente sobre essas duas cristas, o carregamento da embarcação possa ser representado por carga (q) uniformemente distribuída ao longo do casco, o comprimento da onda seja de (L) metros e se iguale ao comprimento da embarcação, E seja o módulo de elasticidade e I seja o momento de inércia de uma seção caixão (ou retangular oca) de eixo vertical maior que o eixo horizontal, o momento de inércia da seção seja calculado por I = (bp³ – b_mp_m ³ )/12, em que (b) é a boca, (p) é o pontal, (b_m) é a boca moldada e (p_m) é o pontal moldado. Com essa abordagem, admite-se que o movimento predominante dessa embarcação seja o caturro.

Um navio tem o comprimento de 140 m de perpendicular, boca de 15 m e calado de 7 m. Seu coeficiente da seção de meio navio é 0,9, e o seu coeficiente de bloco é 0,6. A área imersa da seção de meio navio (Am) e o coeficiente prismático longitudinal (Cp) ($\rho$ =1,0t/m³) são respectivamente:

A força de flutuação em águas calmas para a barcaça carregada é de:

No momento atual, uma frota de cinco navios-tanque atende o consumo de petróleo da refinaria para a produção mensal de óleo diesel requerida pelas empresas consumidoras da cidade.

Se a demanda das empresas por óleo diesel, ao fim de uma década, for de 150 UC, a refinaria, ao celebrar contrato de afretamento, no ano seguinte, para incorporar à frota mais um navio-tanque com capacidade de transporte de 10 UP, a cada 15 dias de viagem entre a refinaria e o país produtor de petróleo, suprirá a demanda de óleo diesel das empresas da cidade nos próximos três anos.

Um eixo de seção circular uniforme, construído em aço, com comprimento de 10 m, raio de 10 cm e módulo de elasticidade transversal G = 75 GPa, submetido ao momento T = 10⁶ N.m., tem ângulo de torção igual a 0,63 radianos.

Caso a constante elástica do cilindro de borracha seja de 3.000 kN/m, o lado da placa quadrada de aço deve ter 1,6 m de comprimento, para que a tensão sobre o casco do naviotanque seja de 200 kN/m² e a deformação do cilindro atinja 15% de sua altura.

O fator de estiva, expresso em metros cúbicos por tonelada, é a razão entre o volume ocupado pela embalagem de embarque da carga e o seu peso. Então, se o fator de estiva de uma carga é 1,2 m³/t, conclui-se que uma tonelada dessa carga ocupa 1,2 metros cúbicos da carena da embarcação.

Vento repentino de través pode atuar sobre a borda livre e a superestrutura da embarcação que navega em mar aberto e alterar sua estabilidade dinâmica. A força resultante da pressão do vento tende a deslocar a embarcação em movimento de deriva. Em oposição a essa força, age a resultante da pressão hidrostática desenvolvida na obra viva do bordo oposto da embarcação. Dessa forma, é gerado um momento que passa a inclinar a embarcação para o lado oposto à ação do vento.

Os pontos (a, b, c ou d) em que a barcaça está sob a maior tensão de cisalhamento são:

O diagrama de tensão-deformação é usado para estudar o comportamento de um material desde o ponto em que é carregado até a ruptura. Cada material produz um diagrama tensão-deformação diferente. De acordo a figura mostrada, a região em que está o endurecimento por deformação é:

O campo de estela de um navio de hélice única com coeficiente de bloco moderado é apresentado na figura abaixo. Em A, marcado com um ponto na figura, o coeficiente de estela (wake fraction) é w= 0,3, e a velocidade do navio é V. Portanto, a velocidade efetiva da esteira é de:

A pressão, quando representada em modelo, deve atender à seguinte equação dimensional: [P] = M x L^-1 x T^-1.

Como a altura da onda é variável importante na verificação da estabilidade dos blocos situados no escudo do quebra-mar, para a onda real incidente sobre o quebra-mar de três metros de altura ser representada, em modelo reduzido, por onda de cinco centímetros de altura, a escala do modelo deve ser 1:60.

O módulo de resistência — definido, para a seção caixão (ou retangular oca), pela relação W = I/(p/2) = (bp³ - b_mp_m ³ )/6p, em que b é a boca, p é o pontal, b_m é a boca moldada e p_m é o pontal moldado — é útil em pré-dimensionamentos de seções simples por representar a capacidade de resistência da viga e requerer cálculos mais simples, mas, para a seção caixão, essa vantagem aparentemente inexiste.

Caso haja queda de 50% da demanda prevista para o quarto ano, contado a partir da data atual, em consequência de evento de caráter global, a refinaria deverá encerrar o contrato de afretamento e, ainda, vender três dos navios-tanque que formam a atual frota para se ajustar à demanda reprimida.

Quando o centro de gravidade do flutuante ultrapassar o seu metacentro, o binário de restauração agirá para restabelecer o equilíbrio estático do flutuante.