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:

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:

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:

Um corpo pode ser submetido a vários tipos de cargas externas, todavia, qualquer uma delas pode ser classificada como uma força de superfície ou uma força de corpo. Essas forças geram forças internas num corpo deformável.

Pode-se afirmar sobre as forças internas:

I. Força Normal N: Essa força age perpendicularmente à área e se desenvolve sempre que as cargas externas tendem a empurrar ou puxar os dois segmentos do corpo.

II. Força de Cisalhamento, V: A força de cisalhamento encontra-se no plano da área e é desenvolvida quando as cargas externas tendem a provocar deslizamento de um dos segmentos do corpo sobre o outro.

III. Momento de Torção ou Torque, T: Esse efeito é desenvolvido quando as cargas externas tendem a torcer um segmento do corpo com relação ao outro.

IV. Momento Fletor, M: O momento fletor é causado pelas cargas externas, que tendem a fletir o corpo em torno de seu próprio eixo.

É CORRETO o que se afirma em:

Para transmitir potência de uma árvore à outra, podemos utilizar conjuntos de engrenagens, conforme mostrado na figura.

Com relação à transmissão de potência, assinale a alternativa CORRETA.

A convecção pode ser classificada como convecção natural (ou livre) ou forçada, dependendo de como o movimento do fluido é iniciado. Na convecção forçada, o fluido é forçado a escoar sobre a superfície ou dentro de um tubo por meios externos, como bomba ou ventilador. Na convecção natural, qualquer movimento do fluido é causado por meios naturais, como o efeito empuxo, que se manifesta com fluidos quentes subindo e fluidos frios descendo. A experiência mostra que a transferência de calor por convecção depende fortemente das propriedades do fluido, como viscosidade dinâmica, condutividade térmica, densidade e calor específico, assim como da velocidade do fluido. Ela também depende da geometria e da rugosidade da superfície sólida, além do tipo de escoamento do fluido (modo laminar ou turbulento).

Considerando o texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I. Todas as observações experimentais indicam que a temperatura do fluido é maior próximo à superfície do que nas camadas adjacentes do fluido.

PORQUE

II. O fluido, em contato direto com um sólido, “adere” à superfície por causa dos efeitos viscosos, atingindo repouso completo na superfície, onde não há escorregamento.

A respeito dessas asserções, assinale a opção CORRETA.

A determinação das taxas de transferência de calor de um sistema e, consequentemente, o tempo de aquecimento ou resfriamento e a variação de temperatura são os objetivos da transferência de calor. A termodinâmica trabalha com estados termodinâmicos em equilíbrio e transformações de um estado de equilíbrio para outro. A transferência de calor, por sua vez, trabalha com sistemas que não estão em equilíbrio térmico, pois são fenômenos de não equilíbrio termodinâmico. O estudo da transferência de calor não pode ser baseado apenas nos princípios da termodinâmica. A primeira lei estabelece que a taxa de energia transferida para um sistema deve ser igual à taxa de crescimento de sua energia.

Considerando o texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I. Quanto maior o gradiente de temperatura, maior a taxa de transferência de calor.

PORQUE

II. A taxa de calor transferido deve ser na direção da maior temperatura.

A respeito dessas asserções, assinale a opção CORRETA.

Condução é a transferência de energia das partículas mais energéticas de uma substância para partículas vizinhas adjacentes menos energéticas, como resultado da interação entre elas. A condução pode ocorrer em sólidos, líquidos ou gases e a sua taxa de transferência de calor é definida pela equação da figura abaixo. Em líquidos e gases, a condução deve-se às colisões das moléculas em seus movimentos aleatórios. Nos sólidos, ela acontece por causa da combinação das vibrações das moléculas em rede, e a energia é transportada por elétrons livres.

Considerando a condução de calor em regime permanente através de uma grande parede de espessura ∆𝑥 = 𝐿 e área 𝐴 e a equação da taxa de condução de calor, assinale a alternativa CORRETA:

O objetivo da lubrificação é reduzir o atrito, o desgaste e o aquecimento de partes de máquinas que se movem em relação umas às outras. Um lubrificante é qualquer substância que, quando inserida entre superfícies que se movem, alcança esses propósitos.

Sobre os tipos de lubrificação, avalie as afirmativas a seguir.

I. Lubrificação hidrodinâmica significa que as superfícies de carregamento de carga do mancal se encontram separadas por uma película relativamente espessa de lubrificante.

II. A lubrificação de película completa ou fluida depende da introdução de lubrificante sob pressão, mas requer, sim, a existência de um suprimento adequado em todos os momentos.

III. Lubrificação hidrostática é obtida pela introdução do lubrificante na área de suporte de carga, a uma pressão alta o suficiente para separar as superfícies com uma película relativamente espessa de lubrificante.

IV. Lubrificação elasto-hidrodinâmica é o fenômeno que ocorre quando um lubrificante é introduzido entre superfícies que estão em contato de rolamento.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Quando se faz referência à temperatura ou pressão de um sistema, pressupõe-se que todos os pontos do sistema possuem a mesma, ou basicamente a mesma, temperatura e pressão. Quando se pressupõe que as propriedades são constantes de um ponto ao outro e quando não há tendência de mudança com o tempo, existe uma condição de equilíbrio termodinâmico. Se um sistema sofre mudança de um estado de equilíbrio para outro, a série de estados sucessivos que o sistema atravessa é chamada de processo.

Considerando o texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I. As propriedades de um sistema têm os mesmos valores que tinham no início do processo.

PORQUE

II. Um sistema, em um determinado estado inicial, sofre uma série de processos e volta ao estado inicial. Tal sistema passa por um ciclo.

A respeito dessas asserções, assinale a opção CORRETA.

A segunda lei da termodinâmica, que diz respeito à transferência de energia térmica, ou seja, à conversão de calor em trabalho útil, pode ser expressa de formas diferentes.

Assinale a alternativa CORRETA:

As vigas certamente podem ser consideradas entre os mais importantes de todos os elementos estruturais. Citamos como exemplo elementos utilizados para suportar o piso de um edifício, a plataforma de uma ponte ou a asa de um avião. Por conta dos carregamentos aplicados, as vigas desenvolvem uma força de cisalhamento interna e um momento fletor que, em geral, variam de ponto para ponto ao longo do eixo da viga. No cálculo da tensão de flexão desenvolvida na viga, podemos considerar:

I. A tensão de flexão é considerada uma tensão normal à seção transversal.

II. O momento de inércia utilizado na equação é da seção transversal superior ou inferior à linha neutra a qual se deseja calcular a tensão de flexão.

III. No cálculo da tensão máxima de flexão, utiliza-se a distância máxima em relação ao eixo neutro.

IV. O momento fletor utilizado na equação é o valor máximo para dimensionamento.

V. Na posição da linha neutra de uma seção transversal sob tensão de flexão, a deformação é máxima.

Está CORRETO apenas o que se afirma em:

Os materiais podem ser classificados como dúcteis ou frágeis, dependendo de suas características de tensão-deformação. Qualquer material que possa ser submetido a grandes deformações antes de sofrer ruptura é denominado material dúctil. Materiais que exibem pouco ou nenhum escoamento antes da falha são denominados materiais frágeis. Considerando a deformação desses materiais, podemos observar pontos importantes:

I. Um material dúctil, como o aço doce, tem quatro comportamentos distintos quando é carregado: comportamento elástico, escoamento, endurecimento por deformação e estricção.

II. A ductilidade de um material pode ser especificada pela porcentagem de alongamento ou pela porcentagem de redução da área do corpo de prova.

III. Se a tensão ultrapassar ligeiramente o limite de proporcionalidade, o material ainda pode responder de maneira elástica.

IV. Endurecimento por deformação é usado para estabelecer um ponto de escoamento mais alto para um material. O material é submetido à deformação além do limite elástico. O módulo de elasticidade permanece o mesmo, porém, a ductilidade do material aumenta.

V. Um material é linear elástico se a tensão for proporcional à deformação dentro da região elástica. Essa propriedade é denominada Lei de Hooke, e a inclinação da curva é denominada módulo de resistência.

É CORRETO o que se afirma em:

Alguns dos vários tipos de mancais padronizados de rolos disponíveis são mostrados na figura abaixo. Mancais de rolos retos carregam uma carga radial maior que mancais de esferas do mesmo tamanho por causa da maior área de contato.

Dos tipos de rolamentos, assinale a alternativa que representa (em sequência, de a até f) a ordem de descrição CORRETA dos tipos de rolamento.

Uma máquina térmica que opera de forma mais eficiente entre um reservatório de alta temperatura e um reservatório de baixa temperatura é uma Máquina de Carnot. O ciclo de Carnot é constituído de duas transformações isotérmicas: uma para a temperatura T1 da fonte quente, onde ocorre o processo de expansão, e a outra temperatura T2, referente à fonte fria, onde ocorre o processo de compressão. Cada uma dessas transformações é intercalada com duas transformações adiabáticas.

Potter Merle C.; Somerton, Craig W. Termodinâmica para Engenheiros (adaptado)

Considerando o texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.

I. A eficiência de uma máquina real é significativamente menor do que a eficiência de uma máquina de Carnot operando entre os mesmos limites.

PORQUE

II. A máquina de Carnot utiliza processos reversíveis para formar seu ciclo de operação.

Sobre as duas asserções, é CORRETO afirmar que:

Uma substância pura é aquela que tem composição química invariável e homogênea. Pode existir em mais de uma fase, mas a composição química é a mesma em todas as fases. Assim, água líquida, uma mistura de água líquida e vapor d’água ou uma mistura de gelo e água líquida são todas substâncias puras, pois cada fase apresenta a mesma composição química. A Figura abaixo apresenta o diagrama P-T, de uma substância pura.

Sobre o diagrama P-T, de uma substância pura, é CORRETO afirmar:

O ciclo de potência a vapor mais simples é o chamado Ciclo de Rankine, conforme mostrado na figura abaixo. Uma característica fundamental desse ciclo é que a bomba necessita pouquíssimo trabalho para fornecer água de alta pressão à caldeira.

O ciclo de Rankine é um ciclo idealizado no qual as perdas por atrito em cada um dos quatro componentes são ignoradas. Essas perdas normalmente são bastante pequenas e podem ser ignoradas por completo na nossa análise inicial. Sobre o ciclo de Rankine, é CORRETO afirmar:

É o elemento rotativo principal da bomba centrífuga. Ele é projetado com pás ou lâminas que giram e impulsionam o fluido para fora da bomba. O seu design pode variar dependendo da aplicação específica e das características do fluido.

A bomba hidráulica converte energia mecânica em energia hidráulica e sua principal função é: