Questões de Concurso Público IFF 2018 para Professor - Engenharia

    Para estimar a raiz de uma equação da forma ƒ(x) = 0, um algoritmo muito usado é o denominado método de Newton-Raphson. Os itens seguintes descrevem os passos desse algoritmo e o gráfico mostra uma ilustração.

I Escolhe-se um valor xn, uma aproximação inicial para a raiz da equação ƒ(x) = 0;

II Determina-se a equação da reta tangente ao gráfico de ƒ(x) no ponto de coordenadas (x_n, ƒ(x_n));

III Determina-se o ponto (x_n +1, 0), interseção da reta encontrada em II com o eixo das abcissas;

IV Repete-se, para x_{n +1}, os passos II e III, e prossegue até encontrar a raiz da equação ƒ(x) = 0 com a precisão desejada.

Em notação matemática, o método de Newton é dado pela sequência recursiva seguinte, em que x_n, para n = 0, 1, 2, ..., indica a n-ésima iteração do algoritmo e ƒ(x_n) é a derivada da função ƒ no ponto x_n:

x_{n + 1} = x_n – ƒ(x_n)/ƒ(x_n).

A partir dessas informações, assinale a opção que apresenta o valor correto para x_n+1, calculado pelo método de Newton-Raphson, para a função ƒ(x) = cos x 0,8.

Uma fábrica produz determinada peça automobilística, que é mantida em estoque até a sua destinação para a respectiva montadora. A partir de determinado instante inicial t₀, considerado t₀ = 0, a quantidade de peças em estoque é modelada pela função P(t) = –2t² + 24t + 128, em que t é a quantidade de horas trabalhadas para a produção dessas peças.

A respeito dessa produção, julgue os itens a seguir.

I A quantidade máxima em estoque foi atingida com 4 horas de trabalho.

II A quantidade máxima de peças que podem ser estocadas é igual a 200.

III O estoque começa a decrescer a partir de 6 horas de trabalho.

IV Depois de uma hora de trabalho, no estoque há mais de 160 peças.

Estão certos apenas os itens

    A figura precedente ilustra a regra do trapézio, um método de integração numérica que aproxima a área sob o gráfico da função f(x) pela área de um trapézio, em um intervalo [a, b] contido no domínio da função. Nessa aproximação, o erro ET é estimado na forma |E_T| ≤ [h³ /12] max_{x∈[a, b]} |ƒ"(x)|, em que h = b – a é o comprimento do intervalo [ a, b] e ƒ"(x) é a derivada segunda de ƒ(x).

Tendo como referência essas informações, assinale a opção que apresenta a estimativa do erro E_T para a função ƒ(x) = –x^–2 em um intervalo [a, b] contido no semieixo positivo Ox.

Os sistemas mecânicos possuem três componentes passivos lineares: a mola, que são elementos armazenadores de energia; e o amortecedor viscoso, que dissipa energia. Na tabela a seguir, é a apresentada a força deslocamento para esses componentes, em que K, ƒ_v e M são, respectivamente, a constante de mola, o coeficiente de atrito viscoso e a massa.

A figura I seguinte ilustra um sistema massa-mola, cujo diagrama de corpo livre forças atuantes no corpo de massa M — é mostrado na figura II.

Considerando essas informações, assinale a opção que apresenta o modelo matemático obtido a partir do equilíbrio de forças no referido sistema massa-mola e permite o cáculo correto do deslocamento — x(t) — do corpo de massa M.

A barra de comprimento L de uma treliça, ilustrada na figura I, pode ser identificada como um elemento finito. Um nó é localizado em cada extremidade da barra (i e j); cada nó da barra pode se deslocar apenas na direção axial (eixo x local). A figura II mostra as forças nodais P_i e P_j associadas aos nós i e j, respectivamente.

Com o uso de equações da resistência dos materiais, obtêm-se as expressões seguintes, em que E é o módulo de elasticidade da barra e A é a área da seção transversal da barra.

A partir dessas informações, assinale a opção que apresenta a forma matricial para a relação entre forças e deslocamentos, para a situação da barra em questão.