Lista de Exercícios de Resistência dos Materiais 2

ListadeExercíciosdeResistênciadosMateriais2
1. AtemáticaResistênciadosMateriaistratadaaplicaçãodeumadasáreas
daFísica,queé:
a) Cinemática;
b) Dinâmica;
c) Estática;
d) Hidrodinâmica.
2. Genericamente, um elemento elástico pode ser esquematicamente
representado como algo semelhante a uma mola (figuras abaixo).
Realizandoanálise dimensional,qualseriaaalternativaqueexpressao
Módulo de Young, a Constante Elástica da Mola, ou o Módulo de
Elasticidade?
a) Kg/s<quilogramasegundo>
b) Kg/m<quilogramapormetro,quilogramaporcentímetro,ouquilograma
pormilímetroaoquadrado>ouKg/cm,ouKg/mm2
c) Kg/Hz<quilogramaporHertz>
d) Kg/A<quilogramaporampere>
3. Hugh Herr, físico e pesquisador do MIT (Masachusetts Institute of
Technology) desenvolve próteses para membros inferiores levando em
consideraçãoaspropriedadesderesistênciadosmateriaisdapernaeou
coxa saudáveis do paciente amputado, para projetar o ‘socket’ e perna
biônicaparaoindivíduo.Paraisto,váriosmétodossãoutilizadosparase
obter maior da resistência dos materiais, quanto à performance dos
materiais utilizados (tração, compressão, torção etc.). Algumas destas
técnicassão:
a) Impedânciavariável,fMRI(functionalMagneticRessonanceImaging),
métododeelementosfinitos;
b) Capacitânciavariável,fMRI(functionalMagneticRessonanceImaging),
métododeelementosfinitos;
c) Magnetismovariável,fMRI(functionalMagneticRessonanceImaging),
métododeelementosfinitos;
d) Relutânciavariável,fMRI(functionalMagneticRessonanceImaging),
métododeelementosfinitos.
4. Adisciplina“ResistênciadosMateriais”podesercompreendidaapartir
darelaçãocomoutrosramosdoconhecimento.Estesramossão:
a) QuímicaOrgânica,EletromagnetismoeÓpticaLinear;
b) QuímicaInorgânica,EletromagnetismoeÓpticaLinear;
c) QuímicaInorgânica,EletricidadeeÓpticaLinear;
d) CiênciadosMateriaiseNanotecnologia.
5. Combasenafiguraabaixo(DiagramaTensão-Deformação),escolhaa
alternativacorretaquedescreve,nestaordem,osnúmeros1,2e3,eas
letrasAeB,respectivamente.
A
1
2
B
3
a) RegimePlástico,RegimeElástico,RegimedeEscoamento,Pontode
Escoamento,PontodeRuptura;
b) RegimedeEscoamento,RegimeElástico,RegimePlástico,Pontode
Escoamento,PontodeRuptura;
c) RegimeElástico,RegimePlástico,RegimedeEscoamento,Pontode
Escoamento,PontodeRuptura;
d) RegimeElástico,RegimedeEscoamento,RegimePlástico,Pontode
Escoamento,PontodeRuptura.
6. Matematicamente,arelaçãoentreatensãoeaconsequentedeformação,
pode ser expressa por uma função do tipo f(x)=y= ax +b (onde “x” é a
distância, ou alongamento provocado pela tensão na mola).
Experimentalmente, um dos métodos possíveis de se determinar a
ConstanteElásticadaMola,ouoMódulodeElasticidade,ouoMódulode
Young, é construir um gráfico da função f(x). Sobre isto, podemos dizer
que:
a) O valor “b” da equação significa o valor numérico da força (tensão)
aplicada, o valor “a” significa a distância de alongamento devido ao
esforço;
b) Ovalor“b”daequaçãosignificaovalornuméricodoalongamento(em
metros ou em centímetros), o valor “a” significa o valor da tensão
(força),oucargaaplicadaàmola;
c) A tangente da equação f(x) fornece o coeficiente angular da reta,
oferecendo numericamente o valor do módulo de Young,
representadopelovalor“a”daequaçãof(x);
d) A tangente da equação f(x) fornece o coeficiente angular da reta,
oferecendo numericamente o valor do módulo de Young, também
representadopelovalorconstante“b”daequaçãof(x).
7. Uma ponte rolante para transporte em usina hidrelétrica foi projetada
para suportar uma carga de até 6.000 kg. Supondo que o material de
construçãoéoaçomeiocarbono(E=2.000.000kg/cm2),ecomalturade
10 metros. Nas figuras abaixo vemos a ponte rolante e ao lado, uma
representação do formato circular (coroa ou anel circular) dos pés da
ponte,indicandoocálculodaSeçãoS,daáreadecadapé.Pede-secalcular
qual é o valor do ‘encurtamento’ de cada um destes pés. Para os pés
considereD=50cm,ed=40cm.
P=6.000kg
L=10metros
8.
a)
b)
c)
d)
UmEngenheiroMecânicosolicitouaumEngenheirodeBioprocessosque
projetasse um cabo construído com algum material metálico e orgânico,
de tal maneira que suportasse aproximadamente 75 kg, e que tivesse 2
metros de comprimento e 4mm. de diâmetro, mas que alongasse no
máximo 1 mm. para uma carga daquele valor. Para atender à estas
condições, o Engenheiro de Bioprocessos realizou testes com várias
combinações de ligas. Mas também fez os cálculos do valor esperado do
módulodeelasticidadenormalE(emkg/cm2).Estevalordeveestarem
tornode:
3.200.000kg/cm2;
2.400.000kg/cm2;
12.000kg/cm2;
1.200.000kg/cm2.
S=
Considereparaocálculodaárea(emmm2),ouseçãoS,aequação
Onde“d”éodiâmetro.
9.
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