A maneira como um objeto é apoiado determina a sua fixidez, e se é estaticamente determinado ou indeterminado. Esses conceitos são definidos como segue:

I. Fixidez completa: tem apoios que são suficientes em número e disposição, para que o corpo seja completamente fixo no espaço e não experimente nenhum movimento em qualquer direção sob a ação de algum conjunto possível de forças.

II. Fixidez parcial: tem apoios que irão permitir seu movimento em somente uma direção. Não interessa se esse movimento seja gerado pela força e/ou momento que são aplicados, e se o corpo está inicialmente em movimento.

III. Sem fixidez: não tem apoios e está totalmente livre para se deslocar e girar no espaço.

IV. Corpo estaticamente determinado: as equações de equilíbrio da estática são suficientes para determinar todas as forças desconhecidas e/ou outras incógnitas que aparecem nas equações de equilíbrio.

V. Corpo estaticamente indeterminado: as equações de equilíbrio da estática não são suficientes para determinar todas as forças desconhecidas e/ou outras incógnitas que aparecem nas equações de equilíbrio.

É CORRETO o que se afirma em:

As Leis de Newton fornecem as condições nas quais uma partícula sujeita a forças está em equilíbrio estático. Em problemas de equilíbrio de partículas, a partícula considerada pode representar apenas uma partícula de um corpo ou estrutura, ou uma parte do corpo ou estrutura, ou todo o corpo ou estrutura. Ao aplicar a somatória de forças na partícula, todas as forças que são aplicadas à partícula devem ser incluídas. Essas forças têm diversas origens, como segue:

I. Algumas das forças podem ser devidas à interação das partículas com o seu ambiente, tais como o peso devido à gravidade, a força do vento soprando contra a estrutura, as forças de atração magnética de objetos próximos, etc.

II. Algumas das forças podem ser devidas a elementos estruturais que estão ligados (ou contidos) na partícula. Por exemplo, se uma partícula específica tem um cabo ligado a ela, o cabo normalmente irá aplicar uma força à partícula.

III. Algumas das forças podem ser devidas aos apoios. Por exemplo, se uma partícula (ou corpo que a partícula representa) está colada a uma superfície, a cola normalmente irá aplicar forças à partícula. Chamamos essas forças de forças de fixação.

IV. Quando utilizarmos a forma escalar, vamos calcular os componentes das forças nas direções 𝑥 𝑒 𝑦 e somar as forças em cada uma dessas direções.

É CORRETO o que se afirma em:

A aplicação das equações de equilíbrio recai em quatro categorias. Essas categorias diferem no número e tipo (força ou momento) de equações de equilíbrio independentes necessárias para resolver o problema. As categorias são:

I. Categoria 1: O equilíbrio de forças, todas concorrentes no ponto O, requer todas as três equações de força, mas nenhuma equação de momento, porque o momento das forças em torno de qualquer eixo que passe por O vale zero.

II. Categoria 2: O equilíbrio de forças está em um plano e é concorrente em um ponto O. Requer apenas as duas equações de força, pois o somatório de momentos em relação ao ponto O é nulo.

III. Categoria 3: O equilíbrio de forças paralelas requer apenas uma equação de força, aquela na direção das forças, e duas equações de momento em torno dos eixos (𝑦 𝑒 𝑧), que são paralelas à direção das forças.

IV. Categoria 4: O equilíbrio de um sistema geral de forças requer todas as três equações de força e todas as três equações de momento.

É CORRETO o que se afirma em:

As reações exercidas sobre um corpo rígido bidimensional podem ser divididas em três grupos, que correspondem a três tipos de apoio ou conexão:

1 - Reações equivalentes a uma força com linha de ação conhecida.

2 - Reações equivalentes a uma força de direção, sentido e intensidade desconhecida.

3 - Reações equivalentes a uma força e a um binário.

Tipos de apoios e conexões:

( ) Apoios e conexões que causam reações desse tipo incluem pinos sem atrito ajustados em furos. Esses apoios e essas conexões podem impedir a translação do corpo livre em todas as direções, mas não podem impedir o corpo de girar em torno da conexão.

( ) Apoios e conexões que causam reações desse tipo incluem rolete, suportes, basculantes e superfícies sem atrito.

( ) Essas reações são causadas por engastes que impedem qualquer movimento do corpo livre, de modo a imobilizá-lo totalmente.

( ) Apoios e conexões que causam reações desse tipo incluem hastes de conexão e cabos curtos, colar em haste sem atrito e pinos sem atrito em fendas.

( ) Apoios e conexões que causam reações desse tipo incluem articulações e superfícies rugosas. Esses apoios e essas conexões podem impedir a translação do corpo livre em todas as direções, mas não podem impedir o corpo de girar em torno da conexão.

A relação CORRETA, de cima para baixo, das reações com os tipos de apoios e conexões é:

Concentrações de tensões também são responsáveis por muitas falhas de elementos estruturais ou mecânicos sujeitos a carregamentos de fadiga. Quando uma força é aplicada a um elemento, ele cria uma distribuição de tensão complexa dentro da região localizada do ponto de aplicação da carga.

Alguns pontos importantes sobre a concentração de tensões são:

I. Concentrações de tensão ocorrem em seções onde a área da seção transversal muda repentinamente. Quanto mais severa a mudança, maior a concentração de tensão.

II. Para projeto ou análise, basta determinar a tensão máxima que age sobre a menor área de seção transversal.

III. Para determinar a tensão máxima, utiliza-se um fator de concentração de tensão 𝐾, que foi determinado por meios experimentais e que não depende da geometria da seção transversal do corpo de prova.

IV. Normalmente, a concentração de tensão em um corpo de prova dúctil, submetido a um carregamento estático, não terá de ser considerada no projeto. Todavia, se o material for frágil ou estiver sujeito a carregamentos de fadiga, as concentrações de tensão se tornarão importantes.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Muitas vezes um elemento pode estar sujeito a várias cargas simultaneamente e, para determinar a distribuição de tensão resultante, é necessário determinar a distribuição de tensão devido à cada carga e, então, aplicar a superposição para determinar a distribuição de tensão resultante.

Considerando o elemento sujeito às cargas na figura:

Em relação às cargas, com as tensões desenvolvidas no elemento, avalie as afirmativas a seguir.

I. No ponto B, a carga horizontal de 10 kN desenvolve uma tensão normal de compressão.

II. No ponto A, a carga vertical de 20 kN desenvolve uma tensão de cisalhamento.

III. No ponto B, a carga vertical de 20 kN desenvolve uma tensão de flexão de compressão.

IV. No ponto A, a carga vertical de 20 kN desenvolve uma tensão de flexão de tração.

V. No ponto A, a carga horizontal de 10 kN desenvolve uma tensão normal de tração.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Elementos estruturais compridos e esbeltos, sujeitos a uma força de compressão axial, são denominados colunas, e a deflexão lateral que ocorre é denominada flambagem.

Pode-se afirmar sobre flambagem:

I. Uma coluna acoplada por pinos sofrerá flambagem em torno do eixo principal da seção transversal que tenha o menor momento de inércia.

II. Uma coluna sofrerá flambagem em torno do eixo principal da seção transversal que possuir o menor raio de giração.

III. Uma coluna sofrerá flambagem em torno do eixo principal da seção transversal que tenha o menor índice de esbeltez.

IV. A capacidade de carga de uma coluna aumentará à medida que o momento de inércia da seção transversal aumentar.

V. Colunas eficientes são projetadas de modo que a maior parte da área da seção transversal da coluna esteja localizada o mais próximo possível dos eixos principais da seção.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Para os aços utilizados na indústria mecânica emprega-se a nomenclatura da Society of Automotive Engineers (SAE), a qual se baseia em quatro dígitos.

Uma especificação de aço SAE 1020 significa:

Um elemento pode estar sujeito a várias cargas simultaneamente e, para determinar a distribuição de tensão resultante, é necessário determinar a tensão individual de cada carga, para depois aplicar a superposição de tensões. Sabendo que cargas internas provocam tensões internas, analise as cargas internas da figura abaixo:

Avalie as afirmativas a seguir.

I. No ponto A, a carga vertical de 800 N desenvolve uma tensão de cisalhamento.

II. No ponto B, o momento de 40 Nm desenvolve uma tensão de flexão

III. No ponto C, o momento de 30 Nm desenvolve uma tensão de flexão.

IV. No ponto C, o momento de 40 Nm desenvolve uma tensão de flexão.

V. No ponto B, a carga horizontal de 500 N desenvolve uma tensão normal.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Os eixos estão presentes em grande parte das máquinas agrícolas e constituem uma estrutura mecânica que, na maioria das vezes, suporta duas ou mais polias que podem ser instaladas horizontal ou verticalmente. No dimensionamento de um eixo horizontal, os principais esforços a serem considerados são:

Cargas críticas para flambagem das colunas submetidas a esforços de compressão são calculadas em função de suas condições de vinculação. Considerando uma barra comprimida de seção transversal constante e as condições de vinculação apresentadas:

I. Extremidade inferior e superior pinadas.

II. Extremidade inferior e superior engastadas.

III. Extremidade inferior engastada e superior pinada.

IV. Extremidade inferior engastada e superior livre.

Assinale a alternativa que possui a vinculação CORRETA para a coluna que suportará maior carga de compressão:

Para transmitir potência de um eixo para outro, alguns dos elementos mais antigos e mais usados são as correias e as polias. Frequentemente esses elementos são utilizados como substitutos de engrenagens, mancais ou outros dispositivos relativamente rígidos de transmissão de potência, simplificando o projeto de uma máquina. As transmissões por correias e polias apresentam as seguintes características:

I. Possuem alto custo inicial.

II. Alto coeficiente de atrito.

III. Baixa resistência ao desgaste e funcionamento silencioso.

IV. São flexíveis, elásticas e adequadas para grandes distâncias entre centros.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Algumas das propriedades buscadas em um material de mancal de deslizamento são suavidade relativa, resistência razoável, usinabilidade, lubricidade, resistência à temperatura e corrosão e, em alguns casos, porosidade. Um material de mancal deve ter, pelo menos, um terço da dureza do material que está se movendo em relação a ele, a fim de promover encravabilidade de partículas abrasivas. Pode-se citar alguns materiais utilizados em mancais de deslizamento:

1 – Bronze.

2 – Ferro fundido cinzento.

3 – Materiais sinterizados.

4 – Materiais não metálicos.

Características dos materiais de mancais de deslizamento:

( ) Oferecem a possibilidade de correr a seco se eles tiverem lubricidade suficiente. Oferecem coeficiente de atrito pequeno contra qualquer metal, mas têm resistência e temperatura de fusão baixas, as quais, combinadas com a condução de calor bem pobre, limitam as cargas e velocidades de operação.

( ) Material razoável para mancais quando correm um contra o outro a baixas velocidades. Também pode correr contra o aço se ambas as partes forem endurecidas e lubrificadas.

( ) A porosidade permite-lhes absorver uma quantidade significativa de lubrificante e mantê-lo pelo efeito de capilaridade, desprendendo-o no mancal quando aquecido.

( ) Tem boa resistência, usinabilidade e resistência à corrosão, correndo bem contra as ligas ferrosas quando lubrificado. Podem suportar a lubrificação de contorno e podem suportar cargas elevadas e altas temperaturas.

Assinale a alternativa que descreve CORRETAMENTE, de cima para baixo, as características do material de mancal:

É útil para um engenheiro projetista ter um conhecimento básico dos processos de soldagem e de suas limitações. A tarefa do projetista é definir a soldagem de acordo com as boas práticas da engenharia, de maneira que as soldas sejam seguras contra falhas no uso desejado. Além disso, o engenheiro projetista também deve escolher a resistência do material de solda e especificar estas informações nos desenhos. A escolha do tipo de solda será, até certo ponto, ditada pela geometria desejada da soldagem.

A figura abaixo mostra alguns tipos de solda:

Correlacione a imagem com os diferentes tipos de solda abaixo

( ) Solda de aresta.

( ) Solda de topo.

( ) Solda de canto.

( ) Solda de filete.

( ) Solda de chanfro JPC.

Assinale a alternativa que descreve CORRETAMENTE, de cima para baixo, os tipos de solda apresentados na figura.

A dureza e outras características de muitos aços e outros metais não ferrosos podem ser alteradas por tratamento térmico. Um aço de baixo carbono tem pouco carbono para ser submetido a um endurecimento maciço, assim, outros processos de endurecimento superficial devem ser utilizados.

Podemos destacar alguns tipos de tratamentos térmicos mais comuns:

Processos do tratamento térmico:

1 – Têmpera.

2 – Revenido.

3 – Recozimento.

4 – Normalização.

( ) A peça é aquecida acima da temperatura crítica, porém, agora, deixada resfriar até a temperatura ambiente. Isso restaura as condições de solução e as propriedades mecânicas da liga não endurecida.

( ) A peça é aquecida acima de sua temperatura crítica, deixa-se que ela se equilibre por algum tempo e, depois, ela deve ser repentinamente resfriada até a temperatura ambiente por imersão em um banho de água ou óleo.

( ) Aços comerciais, após laminados ou conformados, passam por esse processo, que envolve um banho à alta temperatura durante um menor período de tempo e uma taxa de resfriamento mais rápido.

( ) A peça pode ser reaquecida a uma temperatura mais baixa, deixada nesse banho de calor por um longo tempo e depois deixada resfriar lentamente.

Assinale a alternativa que descreve CORRETAMENTE, de cima para baixo, o tipo de tratamento térmico com o processo:

Quando uma peça é grande ou espessa, é difícil obter dureza uniforme em seu interior por métodos de endurecimento maciço. Uma alternativa é endurecer apenas a superfície, deixando o interior mole. A ___________ aquece um aço de baixo carbono em uma atmosfera de monóxido de carbono, levando a superfície a absorver carbono em solução. A __________ aquece um aço de baixo carbono em uma atmosfera de nitrogênio gasoso e forma duros nitretos de ferro nas camadas superficiais. A ___________ aquece a peça em um banho de sal até por volta de 800°C, e o aço de baixo carbono forma tanto carbonetos quanto nitretos a partir do sal. A _____________ passa uma camada de oxiacetileno sobre a superfície a ser endurecida, que é seguida de um jato de água para provocar o endurecimento.

Assinale a alternativa cujas palavras completam CORRETAMENTE as lacunas.

Uma sólida compreensão das propriedades, dos tratamentos, dos processos de fabricação e dos materiais, é essencial para se realizar bons projetos de máquinas. Da mesma forma, é importante a escolha correta do tipo de aço para satisfazer as condições do projeto, para garantir eficiência e baixo custo.

Assinale a alternativa que descreve CORRETAMENTE as características do aço:

A composição química determina muitas das características importantes dos aços para aplicações estruturais, uma delas é o teor de carbono na liga. A adição de carbono na liga do aço pode trazer vantagens e desvantagens na sua propriedade, que podemos citar:

I. Diminui a ductilidade.

II. Aumenta a resistência mecânica.

III. Melhora a resistência à fadiga.

IV. Reduz a soldabilidade.

V. Melhora a tenacidade.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Os ciclos de potência a gás reais são bastante complexos. Para conduzir a análise em um nível de complexidade adequado, utilizam-se as seguintes aproximações, normalmente conhecidas como hipóteses do padrão a ar.

I. O fluido de trabalho é o ar, o qual circula continuamente em um circuito aberto, sempre se comportando como um gás ideal.

II. Todos os processos que formam o ciclo são internamente reversíveis.

III. O processo de combustão é substituído por um processo de fornecimento de calor a partir de uma fonte interna.

IV. O processo de exaustão é substituído por um processo de rejeição de calor que restaura o fluido de trabalho ao seu estado inicial.

Está CORRETO apenas o que se afirma em: