Em uma guilhotina para cortar chapas deve-se calcular a forç...

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Ano: 2018 Banca: UFMG Órgão: UFMG Prova: UFMG - 2018 - UFMG - Técnico - Eletromecânica |
Q1760418 Mecânica

Em uma guilhotina para cortar chapas deve-se calcular a força total “F” [N] que tal guilhotina irá desenvolver na ação do cisalhamento das chapas. A prensa da guilhotina trabalha com duas molas, quando acionada. As constantes elásticas das molas são K = 250.000 N/m e sofrem um encurtamento devido à compressão de x = 2mm proporcionais à “F”.


Assinale a alternativa em que é indicado CORRETAMENTE valor de “F” para essa guilhotina:

Alternativas

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Alternativa correta: A – F = 1000 N.

1. Tema central e relevância
A questão aborda cálculo de força em molas associadas, tema fundamental em Resistência dos Materiais e comum em provas técnicas. Saber aplicar a Lei de Hooke é essencial para quem atua com projetos ou manutenção de equipamentos mecânicos.

2. Base teórica
A Lei de Hooke estabelece que a força elástica em uma mola é dada por: F = k·x, onde:
k = constante elástica da mola [N/m]
x = deformação (compressão ou extensão) da mola [m]
Se mais de uma mola atua em conjunto, as forças são somadas (se montadas em paralelo), pois ambas suportam a mesma deformação.

3. Resolução passo a passo
- Constante por mola: k = 250.000 N/m
- Número de molas: 2
- Deformação: x = 2 mm = 0,002 m
- Força total:
Ftotal = 2 × k × x = 2 × 250.000 × 0,002 = 1.000 N
Ou seja, a guilhotina aplica uma força total de 1000 N.

4. Análise das alternativas incorretas
B – F = 1 N: Muito abaixo do valor real, ignora o cálculo correto.
C – F = 100 N: Erro comum ao confundir unidades ou esquecer de converter mm para metros.
D – F = 10.000 N: Superestima o valor, talvez por multiplicar erroneamente os fatores.

5. Estratégias de interpretação
- Converta sempre as unidades para o SI (metros, newtons).
- Fique atento ao número de molas e se estão em paralelo (força soma) ou série (constante equivalente muda).
- Evite distrações com alternativas muito distantes do cálculo (como 1 N ou 10.000 N).

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Molas em paralelo:

kequivalente = k1 + k2

kequivalente = 250.000 + 250.000

kequivalente = 500.000 N/m

.

F = keq . x

F = (500000 N/m) . (0,002 m)

F = 1.000 N

.

Gabarito: Letra A

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