A figura mostra a curva de variação do NPSH requerido com a vazão de uma bomba de água.

Essa bomba recalca uma vazão de 250 m³/h usando um rotor de 220 mm. Considere no local que o peso específico da água é de 9800 N/m³ , a pressão atmosférica é de 101.000 Pa e a pressão de vapor da água, à temperatura local, é de 3.000 Pa.

A máxima elevação que a bomba pode ser elevada acima da superfície da água do reservatório de sucção, para que não ocorra cavitação, é

A figura a seguir mostra uma comporta retangular de 10 m por 8 m de largura. O peso específico da água no local é de 9.800 N/m³ . O momento de inércia do retângulo I = bh³/12, onde b é a base e h a altura.

O valor da força P necessária para segurar a comporta na posição mostrada, é de

A figura a seguir apresenta uma tubulação de água onde está sendo realizada uma tomada de pressão. No local, o peso específico da água ϒ_água = 9.800 N/m³ e o peso específico do mercúrio é de ϒ_água = 133.500 N/m³ .

A pressão nesse ponto da tubulação é de

Uma tubulação de 4 cm de diâmetro é usada para transportar água a 20 °C, trabalhando como conduto forçado.

Assinale a opção que indica a máxima velocidade média que pode existir na tubulação, a fim de que ocorra um escoamento laminar.

Dados: Número de Reynolds: Re = (c.D)/ѵ; onde c é a velocidade média em m/s, D é o diâmetro em m e ѵ é a viscosidade cinemática da água igual a 10^-6 m²/s.

Sobre os vários critérios da teoria de falhas devido a carregamentos estáticos, considere as seguintes afirmativas:

1. Os critérios da tensão de cisalhamento máxima e da tensão normal máxima são aplicados a materiais frágeis.

2. A teoria de Mohr modificada e a teoria tensão normal máxima são uteis para o dimensionamento de falhas que envolvam materiais dúcteis.

3. A teoria da energia de distorção e a teoria tensão de cisalhamento máxima são utilizadas quando o dimensionamento envolver materiais dúcteis.

4. A teoria da tensão de cisalhamento máxima é mais conservadora que a teoria da energia de distorção no dimensionamento de materiais dúcteis, resultando em valores menores para uma análise da mesma peça mecânica.

Assinale a alternativa correta.

Com relação ao projeto de elementos de máquinas, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:

( ) Rolamentos rígidos de esferas não suportam nenhuma carga axial.

( ) Molas helicoidais de tração sofrem tensões de torção.

( ) Em um mancal com lubrificação hidrodinâmica não existe contato metálico entre o eixo e o mancal.

( ) O módulo de uma engrenagem não depende do número de dentes.

( ) Em um engrenamento com engrenagens de dentes retos, a força axial aumenta com o aumento do ângulo de pressão.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

O estado de tensão plano num ponto de uma peça está representado no elemento infinitesimal ao lado, orientado segundo os eixos cartesianos x e y. O elemento é seccionado por um plano cuja normal se orienta segundo o eixo x’, contido no plano xy e inclinado em relação a x, de um ângulo θ no sentido anti-horário. Com relação a esse estado de tensão, é correto afirmar:

Uma barra reta maciça de aço é mantida em repouso pela ação de duas ponteiras muito rígidas que a comprimem – conforme ilustra a figura abaixo –, de modo que as ponteiras fazem o papel de um apoio fixo. Os eixos das ponteiras (e, d na figura) e a linha de centroides da barra (c na figura) são paralelos entre si e há uma regulagem que permite eventualmente alinhá-los sem comprometer a rigidez das ponteiras.

Com base nessa descrição, a respeito das tensões que ocorrem numa seção transversal da barra suficientemente afastada das extremidades, é correto afirmar que:

Considere um forno cujo ambiente interno deve ser mantido a 308 °C, com coeficiente de convecção natural de 10 W/m²K. A parede do forno possui uma área total de 5 m² e é composta por duas chapas metálicas de 10 mm de espessura, com condutividade térmica de 50 W/mK recheadas com um material isolante de 20 mm de espessura e condutividade térmica de 1 W/m²K. O ambiente externo está a uma temperatura de 20 °C, com um coeficiente convectivo forçado de 50 W/m²K. A transferência de calor por radiação pode ser desprezada. As expressões de calor utilizando o conceito fundamental de resistências térmicas, a lei de Fourier e a Lei do resfriamento de Newton são:

Assinale a alternativa que indica o calor transferido aproximado e a temperatura aproximada da parede externa.

Considere uma tubulação horizontal com área de 500 cm² de seção transversal interna, onde se deseja calibrar a pressão na garganta de um tubo de Venturi para medir uma vazão volumétrica de 0,5 m³/s de gasolina que escoa em seu interior a uma pressão de 200 kPa (antes do Venturi). A área na seção do Venturi é reduzida para 250 cm², região onde a pressão deve ser mensurada. A massa específica desse combustível é de 800 kg/m³, e as expressões de Bernoulli e da vazão são as seguintes:

Assinale a alternativa que indica a velocidade do fluido e a pressão, ambas na garganta do Venturi, em m/s e kPa, respectivamente: