Na fabricação de um suporte estrutural para um conjunto motobomba instalado em um edifício do Ministério Público, o Engenheiro Mecânico avaliou duas alternativas de fabricação: fundição em areia e forjamento a quente.

O componente possui geometria relativamente simples, está sujeito a esforços cíclicos e exige elevada resistência mecânica e tenacidade.

Nessa situação, a opção pelo forjamento em substituição à fundição é tecnicamente justificada principalmente porque o processo de conformação mecânica  

Na verificação estática da seção crítica de um eixo de acionamento de uma bomba centrífuga instalada em um edifício do Ministério Público, foram obtidas, por análise elástica, os seguintes componentes de tensão:

• tensão normal de flexão: 100 MPa; e

• tensão cisalhante de torção: 100 MPa.

Adotando o critério de von Mises e sabendo que o aço usado possui limite de escoamento de 500 MPa, o fator de segurança em relação ao escoamento é de, aproximadamente,  

Um eixo de aço de um grupo moto-gerador instalado em um edifício do Ministério Público foi dimensionado para suportar, com ampla margem de segurança, o torque máximo previsto em operação.

Após alguns anos de funcionamento, surgiram trincas na região de um rasgo de chaveta, embora as tensões máximas calculadas permanecessem inferiores ao limite de escoamento do material.

Assinale a opção que indica a explicação tecnicamente mais adequada para essa ocorrência.

O sistema de climatização de um edifício do Ministério Público utiliza um ventilador centrífugo acionado por inversor de frequência. Durante um teste operacional, a rotação do ventilador foi reduzida de 2.000 rpm para 1.600 rpm, mantendo-se a mesma geometria do rotor e desprezando-se as alterações de eficiência. Sabendo que, para ventiladores geometricamente semelhantes, a vazão é proporcional à rotação e a potência consumida é proporcional ao cubo da rotação, a potência absorvida pelo ventilador, em relação à potência original, passa a ser de, aproximadamente, 

Durante a inspeção do sistema de aquecimento de água de um edifício do Ministério Público, um Engenheiro Mecânico observou as situações a seguir.

I. O calor é transferido da resistência elétrica para a parede metálica do reservatório.

II. O calor é transferido da superfície externa do reservatório para o ar ambiente em movimento.

III. O reservatório também perde calor para as superfícies vizinhas, mesmo na ausência de contato físico e de movimento do ar.

Os mecanismos predominantes de transferência de calor descritos em I, II e III são, respectivamente,  

Durante a análise do desempenho de um grupo motogerador instalado em um edifício do Ministério Público, verificou-se que, em determinado ciclo termodinâmico, o motor recebeu 2.000 kJ de energia na forma de calor e rejeitou 1.200 kJ para o sistema de arrefecimento e para os gases de exaustão.

Assinale a opção que indica o rendimento térmico aproximado desse ciclo.

Durante a avaliação energética do sistema de climatização de um edifício do Ministério Público, um Engenheiro analisou uma máquina térmica que recebe 1.000 kJ de calor de uma fonte quente e rejeita 600 kJ para uma fonte fria em cada ciclo.

Com base na Primeira e na Segunda Leis da Termodinâmica, assinale a afirmativa correta.  

Um pilar de aço bi-rotulado, pertencente à estrutura de cobertura de um edifício do Ministério Público, possui 4,0 m de comprimento e seção transversal quadrada de 60 mm × 60 mm. O módulo de elasticidade do aço é E = 200 GPa.

Adotando π² ≈ 10 e considerando que o pilar é suficientemente esbelto para que a flambagem elástica governe o dimensionamento, a carga crítica de flambagem de Euler é 

A figura a seguir representa uma barra cilíndrica maciça de aço, com comprimento inicial L₀ = 2,0 m e diâmetro d = 20 mm, submetida a uma força axial de tração (P) de 120 kN na extremidade livre, enquanto a extremidade oposta encontra-se engastada.

O gráfico apresenta o diagrama tensão × deformação do aço empregado.

Adotando π ≈ 3 e desprezando a variação da área da seção transversal durante o carregamento, assinale a opção que apresenta, respectivamente, a tensão normal desenvolvida na barra e o deslocamento axial correspondente.    

Na preparação da “areia verde” para a moldagem em fundição, o técnico de laboratório deve controlar rigorosamente a proporção de areia base (sílica), aglomerante, bentonita e água. O equilíbrio entre esses componentes define propriedades fundamentais do molde. Uma dessas propriedades é a capacidade da areia de permitir a exaustão dos gases gerados durante o vazamento do metal líquido, evitando a formação de bolhas internas na peça. Assinale a alternativa que apresenta essa propriedade e explica como o tamanho do grão da areia a influencia. 

No laboratório de mecânica, o sistema de ar comprimido é alimentado por um compressor de pistão alternativo. Durante a rotina de encerramento das atividades, o técnico de laboratório deve realizar um procedimento de manutenção preventiva simples no reservatório, vaso de pressão, para evitar a corrosão interna e o arraste de água para as ferramentas pneumáticas. Assinale a alternativa que identifica esse procedimento e o componente utilizado para sua execução.

No processo de fresamento CNC, o técnico de laboratório precisa programar o contorno externo de uma peça utilizando uma fresa de topo. Para garantir que as dimensões finais da peça correspondam ao desenho técnico, independentemente do desgaste ou do diâmetro real da ferramenta, ele utiliza a função de Compensação de Raio de Ferramenta. Considere que o técnico optou pelo fresamento concordante para obter um melhor acabamento superficial. Tendo isso em vista, assinale a alternativa que apresenta o código G de compensação a ser utilizado e a consequência geométrica de se programar um perfil onde o raio de um canto interno da peça é menor do que o raio da ferramenta compensada.

No ciclo de desenvolvimento de um produto mecânico, o uso de ferramentas de CAE permite a simulação de condições reais de operação sem a necessidade imediata de protótipos físicos. Um técnico de laboratório, ao preparar uma simulação de resistência estrutural por meios de elementos finitos, deve seguir uma sequência lógica de etapas. Nesse sentido, a etapa de pósprocessamento em uma simulação CAE consiste tipicamente na

As pastilhas modernas de metal duro recebem finas camadas de materiais cerâmicos depositados por processos de PVD ou CVD. Esses revestimentos são facilmente identificados pelas cores dourada, cinza ou bronze no gume de corte. A função técnica desses revestimentos, como TiN, TiCN ou Al2O3, é

No uso de pastilhas de metal duro, a temperatura na zona de corte deve ser suficiente para garantir a ductilidade do material removido, mas controlada para não degradar a ferramenta. Um erro comum é operar com velocidades de corte muito baixas em relação às recomendadas. Qual fenômeno metalúrgico ocorre ao utilizar uma velocidade de corte excessivamente baixa?

A rugosidade superficial de uma peça torneada depende diretamente da interação geométrica entre a ferramenta e a peça. Considere que um técnico precisa obter um acabamento fino em um eixo de aço, minimizando as marcas deixadas pelo avanço da ferramenta. Para atingir a rugosidade teórica de acabamento, deve-se

No torno mecânico horizontal, a escolha da geometria da ferramenta é determinante para o sucesso da operação. O bedame é uma ferramenta de geometria singular, caracterizada por ser estreita e longa, com alívios laterais para evitar o atrito com as paredes do canal em execução. A aplicação primária dessa ferramenta no processo de usinagem é 

Ao operar uma máquina de solda por pontos (RSW) para unir chapas de aço de alta resistência (AHSS), o técnico de laboratório depara-se com a função de “Revenimento” (Temper Pulse ou Post-heat) no painel do controlador paramétrico. Sabe-se que o ciclo térmico desse processo de união é extremamente rápido, uma vez que o calor é dissipado quase instantaneamente pelos elétrodos de cobre refrigerados a água. Assinale a alternativa que descreve a ação técnica desse comando no ciclo da máquina e a sua principal finalidade metalúrgica para a junta soldada.

Uma fundição foi contratada para produzir um lote de 5.000 pequenas engrenagens de aço-carbono, com geometria complexa, tolerâncias dimensionais apertadas e excelente acabamento superficial, dispensando usinagem posterior. Após a escolha do processo de fundição ideal para esses requisitos, o primeiro lote-piloto foi submetido a ensaios não destrutivos, radiografia e ultrassom. O técnico de laboratório identificou a presença de cavidades internas localizadas exclusivamente na região mais espessa do cubo da engrenagem. Ao fraturar uma peça para análise, notou que as paredes dessas cavidades eram irregulares, rugosas e apresentavam um aspecto dendrítico (ramificado), conforme ilustra a figura a seguir:

Considerando os defeitos identificados no lote-piloto, assinale a alternativa que apresenta o diagnóstico técnico dos defeitos apresentados e o processo de fundição ideal para eliminar esses defeitos. 

A seleção correta do processo de soldadura é essencial para garantir qualidade, produtividade e segurança nas atividades de fabrico mecânico. Considerando os processos a seguir, suas aplicações práticas e características operacionais, associe as colunas e assinale a alternativa correta.
1. Eletrodo revestido (SMAW). 2. Processos TIG (GTAW). 3. Processos MIG/MAG (GMAW). 4. Soldagem oxiacetilênica (OFW).
( ) Processo de união que utiliza a combustão de uma mistura de gases para gerar a chama de fusão, sendo tradicionalmente aplicado na soldadura de tubagens de pequeno diâmetro e em reparações de chapa fina. ( ) Soldadura de precisão em chapas finas e tubagens de aço inoxidável, sem geração de salpicos, utilizando um elétrodo não consumível de tungstênio. ( ) Soldadura de alta produtividade para montagem de grandes estruturas, caracterizada pela alimentação contínua de um fio consumível (arame) acionado por um motor. ( ) Soldadura de manutenção extremamente versátil para trabalhos no exterior sujeitos a ventos, em que a proteção do banho de fusão é garantida pela queima do revestimento e formação de escória.