Questões de Concurso Sobre engenharia mecânica
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Q2168281
Engenharia Mecânica
Desbalanceamento é a perturbação gerada na movimentação de rotores pela não coincidência do
eixo principal de inércia com o eixo de rotação do rotor. O objetivo do balanceamento de rotores é
reduzir essa condição a um nível em que o funcionamento da máquina rotativa não seja impactado
negativamente. A esse respeito, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. Se a distribuição de massa no corpo do rotor for uniforme, as componentes da força de inércia centrífuga atuando sobre direções radiais diferentes se cancelam e não há deslocamento do centro de massa do rotor em relação ao eixo de rotação. Nesse caso, o rotor se encontra balanceado.
II. Algumas possíveis causas de desbalanceamento de um rotor são existência de vazios, furos e porosidade decorrentes do processo de fabricação, tolerâncias dimensionais radiais exageradas entre o eixo do rotor e o mancal, rasgos de chaveta mal dimensionados, presença de danos gerados por corrosão, cavitação ou desgaste após prolongado tempo de operação.
III. A operação de um equipamento com um rotor desbalanceado leva à indução de vibrações que podem causar danos nos mancais de sustentação e nos demais componentes da máquina.
IV. Se uma massa excêntrica se encontra em uma posição radial deslocada em relação ao eixo de rotação, surge uma força de inércia independente da velocidade angular do rotor, gerando o seu desbalanceamento.
V. A adição de grandes massas em pontos específicos de grandes rotores para corrigir um desbalanceamento estático resulta em aumento dos esforços sobre a estrutura do rotor e nos apoios, os quais podem comprometer a integridade estrutural da máquina.
I. Se a distribuição de massa no corpo do rotor for uniforme, as componentes da força de inércia centrífuga atuando sobre direções radiais diferentes se cancelam e não há deslocamento do centro de massa do rotor em relação ao eixo de rotação. Nesse caso, o rotor se encontra balanceado.
II. Algumas possíveis causas de desbalanceamento de um rotor são existência de vazios, furos e porosidade decorrentes do processo de fabricação, tolerâncias dimensionais radiais exageradas entre o eixo do rotor e o mancal, rasgos de chaveta mal dimensionados, presença de danos gerados por corrosão, cavitação ou desgaste após prolongado tempo de operação.
III. A operação de um equipamento com um rotor desbalanceado leva à indução de vibrações que podem causar danos nos mancais de sustentação e nos demais componentes da máquina.
IV. Se uma massa excêntrica se encontra em uma posição radial deslocada em relação ao eixo de rotação, surge uma força de inércia independente da velocidade angular do rotor, gerando o seu desbalanceamento.
V. A adição de grandes massas em pontos específicos de grandes rotores para corrigir um desbalanceamento estático resulta em aumento dos esforços sobre a estrutura do rotor e nos apoios, os quais podem comprometer a integridade estrutural da máquina.
Q2168278
Engenharia Mecânica
Duas molas com rigidez igual (k1 = k2 = k = 100 N/m)
são arranjadas de duas formas. No sistema (i), elas são
arranjadas em série, enquanto no sistema (ii) elas são
arranjadas em paralelo. Em ambos os sistemas, aplica-se
uma força F = 10 N e aguarda-se atingir o equilíbrio
estático. O deslocamento do ponto de aplicação da força,
medido em relação à posição original antes da aplicação da
força, é x. Sobre o assunto, indique se as afirmativas
abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a
alternativa com a sequência correta de cima para baixo.
( ) A constante de rigidez equivalente para o sistema em série é keq = 50 N/m. ( ) O deslocamento do sistema em série resultante da aplicação da força é x = 20 cm. ( ) A constante de rigidez equivalente para o sistema em paralelo é keq = 200 N/m. ( ) A constante de rigidez equivalente independe do arranjo das molas, já que se trata de molas iguais. ( ) O deslocamento do sistema em paralelo resultante da aplicação da força é x = 5 cm.
( ) A constante de rigidez equivalente para o sistema em série é keq = 50 N/m. ( ) O deslocamento do sistema em série resultante da aplicação da força é x = 20 cm. ( ) A constante de rigidez equivalente para o sistema em paralelo é keq = 200 N/m. ( ) A constante de rigidez equivalente independe do arranjo das molas, já que se trata de molas iguais. ( ) O deslocamento do sistema em paralelo resultante da aplicação da força é x = 5 cm.
Q2168277
Engenharia Mecânica
As leis de similaridade para um ventilador envolvendo a rotação n (rpm), a vazão volumétrica Q
(m3
/s), a pressão total p (Pa) e a potência Pot (W) são: 
Em uma determinada aplicação, um ventilador opera na rotação n = 1.800 rpm, deslocando Q = 10.000 m3 /hora e p = 100 Pa e consumindo Pot = 3 kW. Considerando que a rotação do ventilador seja duplicada e considerando que a massa específica do fluido e as demais características da instalação permaneçam inalteradas, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A vazão do ventilador será 20.000 m3 /hora. II. A pressão total na saída será 400 Pa. III. A pressão estática na saída do ventilador permanecerá inalterada. IV. A potência de operação será 24 kW. V. A pressão dinâmica na saída do ventilador aumentará quatro vezes.
Em uma determinada aplicação, um ventilador opera na rotação n = 1.800 rpm, deslocando Q = 10.000 m3 /hora e p = 100 Pa e consumindo Pot = 3 kW. Considerando que a rotação do ventilador seja duplicada e considerando que a massa específica do fluido e as demais características da instalação permaneçam inalteradas, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A vazão do ventilador será 20.000 m3 /hora. II. A pressão total na saída será 400 Pa. III. A pressão estática na saída do ventilador permanecerá inalterada. IV. A potência de operação será 24 kW. V. A pressão dinâmica na saída do ventilador aumentará quatro vezes.
Q2168276
Engenharia Mecânica
Uma caldeira de vapor queima gás natural com poder calorífico inferior de 44 MJ/m3
. O ar e o gás
natural entram no queimador na condição padrão de referência (25 °C, 100 kPa). Essa caldeira
deve produzir vapor saturado seco na vazão mássica de 1 kg/s. A água líquida entra na caldeira
com entalpia de 137 kJ/kg. O vapor saturado seco deixa a caldeira com entalpia de 2.725 kJ/kg.
Com base nos dados fornecidos, se a caldeira deve produzir vapor saturado durante 14 horas
contínuas de operação em regime permanente por dia e ela tem uma eficiência térmica (ou
rendimento térmico), baseada no poder calorífico inferior do combustível, estimada em 84%, o
consumo total diário de gás natural é aproximadamente:
Q2168275
Engenharia Mecânica
Uma peça metálica possui massa de 150 g. A peça é feita de aço inoxidável com calor específico
500 J/(kg.°C) e está na temperatura ambiente de 25 °C. Então, uma tocha de oxiacetileno é
aplicada sobre a peça, que atinge a temperatura homogênea de 400 °C após 1,5 min. Assumindo
que a transferência de calor para o ambiente seja nula, a taxa média de transferência de calor da
tocha para a peça foi aproximadamente:
Q2168274
Engenharia Mecânica
Deseja-se obter a área de uma peça feita em polímero na forma de um triângulo. A altura do
triângulo é medida repetidas vezes utilizando-se um micrômetro, com o seguinte resultado de
medição: h = 10,75 ± 0,05 mm. O comprimento da base também é medido repetidas vezes com
um instrumento diferente, por um operador diferente e em outro ambiente, obtendo-se o seguinte
resultado de medição: b = 101,6 ± 0,3 mm. Os equipamentos utilizados nas medições são novos
e os operadores são competentes. Qual opção abaixo melhor expressa o valor mais provável da
área da peça triangular e sua incerteza padrão combinada?
Q2168273
Engenharia Mecânica
Duas placas de aço finas com a mesma área superficial são colocadas lado a lado e expostas ao
sol. Dessa forma, ambas recebem a mesma irradiação solar. A superfície exposta ao sol de uma
das placas é pintada com tinta preta com emissividade de radiação 0,98. A superfície exposta ao
sol da outra placa é pintada com tinta branca com emissividade de radiação 0,2. Assuma que
ambas as superfícies pintadas se comportem como opacas, difusas e cinzas e estejam limpas. Em
condições de regime permanente, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
I. A superfície coberta com tinta preta transmitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
II. A superfície coberta com tinta branca refletirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta preta.
III. A superfície coberta com tinta preta emitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
IV. A superfície coberta com tinta preta absorverá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
V. Em ambas as superfícies, considerando todos os mecanismos de transferência de calor, a taxa de transferência de calor líquida na superfície é igual à taxa de transferência de calor através do material das placas.
I. A superfície coberta com tinta preta transmitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
II. A superfície coberta com tinta branca refletirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta preta.
III. A superfície coberta com tinta preta emitirá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
IV. A superfície coberta com tinta preta absorverá uma maior quantidade de radiação em relação à superfície pintada com tinta branca.
V. Em ambas as superfícies, considerando todos os mecanismos de transferência de calor, a taxa de transferência de calor líquida na superfície é igual à taxa de transferência de calor através do material das placas.
Q2168272
Engenharia Mecânica
Um ventilador centrífugo é submetido a um teste no qual aspira ar da atmosfera e despeja ar de
volta para a atmosfera por uma tubulação curta com diâmetro 500 mm. Durante o teste, a vazão
volumétrica na saída da tubulação é 1,5 m3
/s e o ventilador consome uma potência elétrica de 95
W. Assumindo a massa específica para o ar de 1,8 kg/m3
, a eficiência desse ventilador é
aproximadamente:
Q2168271
Engenharia Mecânica
A curva de perda de carga de uma tubulação que transporta água, simbolizada por hfL, na unidade
m.c.a. (metros de coluna d’água), depende da vazão volumétrica, simbolizada por Q, na unidade
litros/s, de acordo com a seguinte equação:
hfL = 1,8 .Q2
A pressão total de descarga de uma bomba centrífuga, simbolizada por Ht, na unidade m.c.a., operando em uma rotação fixa, depende da vazão volumétrica, simbolizada por Q, na unidade litros/s, de acordo com a seguinte equação:
Ht = 20,0 − 0,80 .Q2
Decide-se utilizar essa bomba para alimentar a tubulação. Nessa condição, a vazão que seria bombeada em regime permanente é aproximadamente:
hfL = 1,8 .Q2
A pressão total de descarga de uma bomba centrífuga, simbolizada por Ht, na unidade m.c.a., operando em uma rotação fixa, depende da vazão volumétrica, simbolizada por Q, na unidade litros/s, de acordo com a seguinte equação:
Ht = 20,0 − 0,80 .Q2
Decide-se utilizar essa bomba para alimentar a tubulação. Nessa condição, a vazão que seria bombeada em regime permanente é aproximadamente:
Q2168270
Engenharia Mecânica
Sobre a associação de bombas centrífugas, analise as seguintes afirmativas e assinale a
alternativa correta.
I. Na associação em paralelo de duas bombas centrífugas iguais, a pressão de saída do conjunto é igual à pressão de saída de cada bomba, e cada bomba contribui com a metade da vazão de saída do conjunto.
II. Na associação em paralelo de duas bombas centrífugas iguais, a pressão de saída do conjunto é menor que a pressão de saída de cada bomba, já que cada bomba contribui com metade da vazão de saída do conjunto.
III. Na associação em série de duas bombas centrífugas iguais, cada bomba bombeia a mesma vazão, mas contribui com metade da pressão de saída do conjunto.
IV. Na associação em série de duas bombas centrífugas iguais, cada bomba contribui com metade da vazão e metade da pressão de saída do conjunto.
I. Na associação em paralelo de duas bombas centrífugas iguais, a pressão de saída do conjunto é igual à pressão de saída de cada bomba, e cada bomba contribui com a metade da vazão de saída do conjunto.
II. Na associação em paralelo de duas bombas centrífugas iguais, a pressão de saída do conjunto é menor que a pressão de saída de cada bomba, já que cada bomba contribui com metade da vazão de saída do conjunto.
III. Na associação em série de duas bombas centrífugas iguais, cada bomba bombeia a mesma vazão, mas contribui com metade da pressão de saída do conjunto.
IV. Na associação em série de duas bombas centrífugas iguais, cada bomba contribui com metade da vazão e metade da pressão de saída do conjunto.
Q2168269
Engenharia Mecânica
A parede lateral de um forno de tratamento térmico é plana, com área de 4 m2 e espessura de
0,2 m. A parede é feita de tijolos refratários com condutividade térmica de 0,8 W/(m.°C). A
superfície interna da parede está na temperatura de 800 °C. A superfície externa troca calor por
convecção com o ambiente externo a 25 °C e coeficiente de convecção médio de 100 W/(m2
.°C).
Considerando que o forno opere em regime permanente, a taxa de transferência de calor através
dessa parede para o ambiente externo é aproximadamente:
Q2165509
Engenharia Mecânica
Considere as seguintes afirmações sobre falhas de materiais por fadiga e/ou flambagem.
I. O Shot Peening (jateamento de granalhas utilizado como tratamento superficial) contribui para o aumento da vida em fadiga, pois gera tensões residuais de compressão na superfície da peça.
II. Peças esbeltas sujeitas a esforços de compressão axial podem falhar por flambagem. Quanto maior o índice de esbeltez (razão entre o comprimento efetivo da peça e o raio de giração da seção transversal), maior a possibilidade de ocorrência da flambagem.
III. Para materiais que possuem limite de resistência à fadiga, tensões solicitantes abaixo desse limite não geram falha por fadiga, independentemente do número de ciclos a que a peça seja solicitada.
Está correto o que se afirma em
I. O Shot Peening (jateamento de granalhas utilizado como tratamento superficial) contribui para o aumento da vida em fadiga, pois gera tensões residuais de compressão na superfície da peça.
II. Peças esbeltas sujeitas a esforços de compressão axial podem falhar por flambagem. Quanto maior o índice de esbeltez (razão entre o comprimento efetivo da peça e o raio de giração da seção transversal), maior a possibilidade de ocorrência da flambagem.
III. Para materiais que possuem limite de resistência à fadiga, tensões solicitantes abaixo desse limite não geram falha por fadiga, independentemente do número de ciclos a que a peça seja solicitada.
Está correto o que se afirma em
Q2165508
Engenharia Mecânica
Com relação à concentração de tensões, considere um eixo escalonado, como o apresentado no gráfico da figura abaixo, que
possui D1 = 20 mm, D2 = 40 mm e raio de concordância R = 1 mm.
(Adaptado de: GERE, J. M.; GOODNO, B. J. Mecânica dos materiais. São Paulo: Cengage Learning, 8.ed., 2017)
Se o eixo está sujeito a uma carga de tração de 31,4 kN, a tensão normal máxima atuante nesse eixo é, em MPa, aproximadamente,
(Adaptado de: GERE, J. M.; GOODNO, B. J. Mecânica dos materiais. São Paulo: Cengage Learning, 8.ed., 2017)
Se o eixo está sujeito a uma carga de tração de 31,4 kN, a tensão normal máxima atuante nesse eixo é, em MPa, aproximadamente,
Q2165507
Engenharia Mecânica
Nos motores de combustão interna ciclo Otto, a velocidade de propagação da chama é influenciada pela
Q2165506
Engenharia Mecânica
Considere as seguintes afirmações sobre os processos de soldagem:
I. A soldagem a arco com eletrodo revestido não pode ser realizada com a corrente alternada.
II. No processo por eletrodo revestido, o eletrodo é composto pela alma, que contém o metal de adição, e o revestimento é empregado para facilitar a abertura do arco, proteger a poça de fusão e estabilizar o arco.
III. No processo oxicombustível, a coalescência dos metais é obtida por meio do aquecimento com uma chama, que pode ser neutra, redutora e oxipulsante.
Está correto o que se afirma em
I. A soldagem a arco com eletrodo revestido não pode ser realizada com a corrente alternada.
II. No processo por eletrodo revestido, o eletrodo é composto pela alma, que contém o metal de adição, e o revestimento é empregado para facilitar a abertura do arco, proteger a poça de fusão e estabilizar o arco.
III. No processo oxicombustível, a coalescência dos metais é obtida por meio do aquecimento com uma chama, que pode ser neutra, redutora e oxipulsante.
Está correto o que se afirma em
Q2165505
Engenharia Mecânica
Considere as seguintes afirmações sobre tolerâncias e ajustes:
I. Na cota 25 f7, “f” representa a classe de qualidade e “7” indica a posição do campo de tolerâncias em relação à linha zero.
II. A montagem 28 G7/k6 é com interferência e a interferência máxima é de 8 μm.
III. A montagem 40 H9/d9 é com folga e a folga máxima é de 204 μm.
Dados: (em μm):
Está correto o que se afirma em
I. Na cota 25 f7, “f” representa a classe de qualidade e “7” indica a posição do campo de tolerâncias em relação à linha zero.
II. A montagem 28 G7/k6 é com interferência e a interferência máxima é de 8 μm.
III. A montagem 40 H9/d9 é com folga e a folga máxima é de 204 μm.
Dados: (em μm):
Está correto o que se afirma em
Q2165504
Engenharia Mecânica
No mecanismo da figura abaixo, o suporte gira com velocidade angular constante ( ω1) em torno do eixo x. O disco de raio R gira
com velocidade angular constante ( ω2) em torno do eixo z. Na posição indicada, o segmento de reta 
é paralelo ao eixo x.
O módulo da aceleração de Coriolis do ponto A, da periferia do disco, quando o mesmo está na posição indicada, vale:
é paralelo ao eixo x.
O módulo da aceleração de Coriolis do ponto A, da periferia do disco, quando o mesmo está na posição indicada, vale:
Q2165503
Engenharia Mecânica
Uma parede composta por alvenaria, argamassa, gesso e enchimento de poliuretano é ilustrada abaixo.
A temperatura da face interna da parede (argamassa e do gesso) é 21,2 °C. A temperatura da face externa da parede (argamassa e do gesso) é 5,0 °C. Dados: altura da fileira de tijolos 1,00 m; a de gesso 2,00 m; a espessura da placa de gesso é 12,5 mm; a da argamassa 10,0 mm e a de tijolo 15 cm. As condutividades térmicas são respectivamente: Tijolo 0,80 W/m K; gesso 0,50 W/m K; argamassa 0,65 W/m K; Poliuretano 0,03625 W/m K. Nessas condições, a taxa de calor por unidade de comprimento de parede que atravessa o trecho constituído por gesso e poliuretano é, em W,
A temperatura da face interna da parede (argamassa e do gesso) é 21,2 °C. A temperatura da face externa da parede (argamassa e do gesso) é 5,0 °C. Dados: altura da fileira de tijolos 1,00 m; a de gesso 2,00 m; a espessura da placa de gesso é 12,5 mm; a da argamassa 10,0 mm e a de tijolo 15 cm. As condutividades térmicas são respectivamente: Tijolo 0,80 W/m K; gesso 0,50 W/m K; argamassa 0,65 W/m K; Poliuretano 0,03625 W/m K. Nessas condições, a taxa de calor por unidade de comprimento de parede que atravessa o trecho constituído por gesso e poliuretano é, em W,
Q2165497
Engenharia Mecânica
Considerando que a cavitação é um fenômeno que pode ocorrer em máquinas hidráulicas,
Q2165496
Engenharia Mecânica
A partida de um motor trifásico tipo indução, alimentado por um gerador trifásico em estrela, é realizada com o motor na configuração estrela (condição 1) e depois de um certo tempo é comutada automaticamente para o motor na configuração triângulo
(condição 2). Considerando que se trata de um sistema trifásico simétrico e equilibrado, a
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