Uma transmissão por múltiplas correias trapezoidais permitirá que um motor de 18 kW e 1750 rpm, acoplado auma polia de diâmetro 1000 mm, acione uma máquina, conforme a representação abaixo.

Sistema de transmissão por correias trapezoidais

Neste caso, deseja-se que a máxima força atuando em cada correia não ultrapasse 984N. A máxima forçacentrífuga atuando na correia é 20N, o coeficiente de atrito entre a correia e a polia é 0,2 e o ângulo deabraçamento da polia menor é 160º. A seção reta da correia está indicada na figura. Quantas correias serãonecessárias para essa transmissão? (Considere: e^{(fφ /senβ )} = 6,0; v_correia = ωr 100 m/s.)

A figura abaixo, apresenta um eixo, que está sendo solicitado por uma força axial, enquanto a roda está travada por forças normais e radiais. Na figura está indicado um pino que tem diâmetro 6,0 mm e comprimento igual ao diâmetro do cubo da roda. Considere que todos os componentes são de aço com limite de escoamento de 210 MPa e 300 MPa de limite de ruptura à tração, 140 MPa e 200 MPa, para cisalhamento, respectivamente. O ajuste entre o eixo e o furo do cubo da roda determina uma força de atrito de 500 N.

Eixo e roda sobre tração

Determine o menor valor da força que atua sobre o eixo capaz de romper a ligação entre este componente e a roda. Assinale a alternativa que apresenta o valor correto. (A_pino = 28,26 mm² )

A figura a seguir está representa um conjunto composto de um eixo, um disco e uma barra. O eixo tem uma extremidade fixa e a outra presa ao disco e apoiada em um mancal rígido, que permite rotação, mas impede movimentos radiais. A barra é presa tangente ao disco. O disco tem rigidez infinita em comparação à barra e aoeixo. Considere que G_eixo = 5 GPa e E_barra = 3 GPa. A carga aplicada à extremidade inferior da barra é 3000N. Todas as cotas na figura estão em mm.

Eixo, disco e barra

Determine o valor do deslocamento vertical e para baixo da extremidade carregada da barra. Assinale a alternativa que apresenta o valor correto.

A figura abaixo representa uma fonte suspensa, composta por duas cubas, duas hastes e um sistema de bombeamento. As hastes são concêntricas e estão soldadas entre si e, cada uma, à borda de uma das cubas, por meio de braços radiais, que não foram representados. Há um furo cilíndrico que atravessa as duas hastes e serve de passagem para a água bombeada de baixo para cima, a partir da cuba inferior. A água jorra por furos radiais à haste superior, escorre para a cuba superior e, em seguida, transborda para a cuba inferior. O ciclo se repete sem perda de água. Conforme indicado na figura, a haste superior tem área total A1 = 300mm² e a haste inferior tem área total A2 = 200mm² . L1 = L2 = 300mm e o módulo de elasticidade das hastes é E = 200GPa. Considerando-se que V1 = 1000l, V2 = 1500l e a massa específica da água é 1 kg/dm³ , sendo a massa de cada cuba igual a 0,4 vezes a massa da água que comporta. Cada cuba é, idealmente, rígida e contém o volume V1 ou V2 indicado, permanentemente. Desprezando-se o peso das hastes, calcule as distâncias (d1 e d2) que cada cuba descerá contada a partir da posição inicial, quando a água ainda não foi introduzida na fonte. (Considere: g = 10ms^–2.)

Fonte suspensa

Assinale a alternativa que apresenta a opção correta.

Considere a representação de uma viga biapoiada e com carregamento distribuído presente na figura abaixo.

Viga biapoiada com carregamento distribuído

Qual a localização (x) e o valor do momento fletor máximo (M) atuando na viga?

Um bloco de 100kN deve ser arrastado sobre uma superfície plana, pela ação de uma força F constante aplicada em um cabo, conforme a representação abaixo. O cabo está ligado a um disco aparafusado ao bloco por quatro parafusos M10 com passo 1,5 mm, a área da seção resistente (A_t) é 60 mm² , a tensão de prova (S_P) é 380 MPa e a tensão de ruptura (S_u) é de 520 MPa. Os parafusos foram encostados manualmente e sem ferramenta, eliminando-se a folga na rosca.

Bloco sendo arrastado sobre superfície plana.

Desprezando a concentração de tensões e considerando o carregamento estático, instantes antes do movimento do bloco começar, qual o fator de segurança sobre a tensão de prova dos parafusos para este arranjo construtivo?

A figura abaixo representa um conjunto composto de motor, redutor, um par de engrenagens cilíndricas de dentes retos (módulo 8,0 mm e ângulo de pressão 20º) externas e um tambor (diâmetro 1,0 m). O motor de 18kW e 1750 rpm está ligado a um redutor de velocidade, cuja relação entre a velocidade de saída e de entrada é 1:14 e o eixo de saída do redutor está ligado a um par de engrenagens (D1 e D2). A engrenagem maior, D2, é concêntrica ao tambor e está ligada a ele.

Representação esquemática de um guincho com tambor.

Um cabo (omitido no desenho), tangente ao tambor é usado para erguer e abaixar uma carga, com velocidade vertical de 3010 mm/s. D1 tem diâmetro primitivo de 184 mm. Qual o número de dentes da engrenagem D2?

A figura abaixo representa duas chapas de aço com espessura de 12 mm, soldadas através de dois filetes convexos. Sobre as chapas atuam três forças indicadas por setas. O sistema está em equilíbrio estático. As chapas têm larguras de 50 e 70 mm. A largura de cada filete é 12 mm e o comprimento 100 mm. O aço da chapa superior tem limite de escoamento de 210 MPa e o da chapa inferior, 350 MPa. O metal da solda tem limite de escoamento de 320 MPa. O limite de escoamento ao cisalhamento de cada material é sessenta por cento do limite de escoamento à tração e a união deve ser dimensionada com fator de segurança 2,0 sobre o limite de escoamento, à tração ou ao cisalhamento, conforme for o caso.

Duas placas soldadas

Qual o valor limite da força aplicada à chapa superior, para que a união permaneça segura?

Nos ensaios de longa duração para avaliar a vida das ferramentas de usinagem obtêm-se as chamadas “curvas de vida da ferramenta”. Considere as três curvas indicadas a seguir, cada uma delas corresponde tipicamente a um tipo diferente de material de ferramenta.

Vida de ferramentas para três materiais de ferramenta

Assinale a alternativa que relaciona corretamente os materiais das ferramentas com as curvas numeradas da figura acima.

Em relação à cladização, um dos métodos preventivos contra a corrosão, assinale a alternativa correta.

Quantos aos processos de fundição, assinale a alternativa correta.

Uma máquina de Carnot recebe 2800J por ciclo de uma fonte a 527ºC e cede calor a uma fonte fria a 127º. O rendimento, o trabalho realizado e a quantidade de calor cedida à fonte fria, por ciclo, são, respectivamente,

Em um processo isobárico, 10 kg de água, inicialmente líquida, evaporam completamente a uma temperatura de 100ºC. O calor de evaporação da água é 5,4 x 10⁵ cal.kg^–1. Qual a variação da entropia no processo em cal/K?

Uma amostra com 10 mol de um gás ideal, com capacidade térmica molar a volume constante de 2,0 cal/mol K, muda de um estado A (P = 1atm, T = 57ºC) para um estado B (P = ?, T = 357ºC). Qual a variação da energia interna da amostra, decorrente da mudança de estado AB?

Em uma tubulação com diâmetro interno de 50mm circula um fluido newtoniano com velocidade 3,2 m/s. A massa específica do fluido é 910 kg.m^–3 e a sua viscosidade dinâmica é 0,4 N.s.m^-2. Qual é o número de Reynolds do fluido?

Duas barras de materiais distintos e diâmetros diferentes estão alinhadas concentricamente e isoladas do meio externo, de modo que ocorre apenas condução térmica através delas. A extremidade mais quente está a 400°C e a mais fria, a 100°C. Uma barra tem o dobro do comprimento da outra, e a área de sua secção transversal é o dobro da área da outra barra. A condutividade térmica da barra mais fina é o dobro da condutividade da barra mais longa. A temperatura na junção das duas barras é

As máquinas de fluxo podem ser classificadas em duas grandes categorias e em outras cinco subcategorias. Para cada uma dessas subcategorias há, também, diferentes tipos de máquinas. No diagrama da figura abaixo os blocos numerados correspondem a essa classificação. No quadro fornecido a seguir constam designações típicas de máquinas de fluxo numeradas em algarismos romanos.

Classificação das máquinas de fluxo

Considerando a relação entre as designações do quadro e as classificações dos blocos, assinale a alternativa correta. (As designações podem corresponder a mais de uma classificação.)

Em uma instalação de bombeamento, duas bombas são ligadas em série. O rendimento da segunda bomba é 0,95 da primeira e a altura de elevação da segunda é 1,15 da primeira. A razão entre o rendimento da associação em série e o rendimento da bomba 1 é

Em uma instalação industrial, um ventilador, de potência H, é usado em determinada rotação n1, produzindo uma vazão Q1 e uma pressão P1. Deseja-se aumentar a vazão para Q2, alterando-se a velocidade do mesmo ventilador. A potência consumida para gerar Q1 é H1 e a H1/H = 0,125. Qual será a maior razão Q2/Q1 possível?

Uma placa de 1,0 m x 0,75 m é usada para aquecer ar. O ar, inicialmente a 20ºC e 1atm, escoa sobre a placa e deve receber 3000W de calor. O coeficiente de transferência de calor por convecção é 75w/m² ºC. Considerando apenas a troca de calor por convecção, a temperatura na qual a placa deve ser mantida é