Grátis: As tarefas simples do cotidiano são facilitadas em grande medida quando utilizamos as ferramentas e tecnologias modernas que estão à nossa disposiç... – Questões Respondidas

Mecânica Sólida

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As tarefas simples do cotidiano são facilitadas em grande medida quando utilizamos as ferramentas e tecnologias modernas que estão à nossa disposição. O içamento de uma carga pesada em canteiros de obras na construção civil utilizando-se guindastes é um exemplo: uma tarefa que levaria dias na antiguidade, agora pode ser realizada por uma única máquina e único operador, o qual não realiza nenhum tipo de esforço físico para completar a atividade.
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre classificação de estruturas, pode-se afirmar que uma máquina é definida como:
um objeto composto por um motor de combustão interna ou elétrico e que tem como principal função mover um eixo e realizar trabalho.
um dispositivo utilizado para a conversão da energia química, mecânica ou outras formas em energia elétrica.
um elemento reto sujeito a duas forças somente, sendo que os seus elementos são unidos por nós nas suas extremidades.
uma estrutura que possui partes móveis e que tem como principal função transmitir forças e realizar trabalho.
qualquer sistema de elementos que estão conectados entre si e que é projetado para suportar ou transferir forças sem se colapsar.

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A definição correta de uma máquina, considerando as opções apresentadas, é: "uma estrutura que possui partes móveis e que tem como principal função transmitir forças e realizar trabalho." Essa definição abrange a função essencial das máquinas em facilitar tarefas e realizar trabalho, como no exemplo do guindaste mencionado.

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Leia o trecho a seguir: “Denomina-se estrutura o conjunto de elementos de construção, composto com a finalidade de receber e transmitir esforços. Ela deve ser resistente o suficiente para servir de base de sustentação para os objetos e cargas nela aplicados. As estruturas planas são classificadas através de sua estaticidade, em três tipos”. Fonte: MELCONIAN, S. Mecânica Técnica e Resistência dos Materiais. 17th. ed. Santo André, SP: Érica - Saraiva Educação, 2006, p. 28.
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre a classificação das estruturas, é correto afirmar que as estruturas isoestáticas são:
aquelas em que o número de reações nos apoios é maior em relação ao número de equações da condição de equilíbrio estático.
aquelas em que o número de reações nos apoios é menor do que o número de equações da condição de equilíbrio estático.
também denominadas de classe 2 e possuem o número de apoios em engaste menor do que o número de apoios fixos ou móveis.
aquelas em que o número de reações nos apoios é igual ao número de equações da condição de equilíbrio estático.
também denominadas de hiperestática, possuem o número de apoios em engaste menor do que o número de apoios fixos ou móveis.

Leia o trecho a seguir: “A mecânica newtoniana não pode ser aplicada a todas as situações, como nos casos em que as velocidades dos corpos são muito elevadas ou se eles são muito pequenos. [...] Antes de Newton formular suas três leis, pensava-se que era necessária uma força para manter um corpo em movimento com velocidade constante e que ele estaria em seu ‘estado natural’ apenas quando se encontra em repouso.” Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentals of Physics. 9th. ed. Cleveland: John Wiley & Sons, 2011, p. 91.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre as leis de Newton, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) A terceira lei de Newton afirma que toda ação corresponde a uma reação de intensidade e sentido iguais.
II. ( ) A terceira lei de Newton afirma que toda ação corresponde a uma reação de igual intensidade e sentido oposto.
III. ( ) A segunda lei de Newton possui formulação que se aplica tanto ao movimento de translação quanto ao movimento de rotação.
IV. ( ) A segunda lei de Newton não se aplica para condições em equilíbrio estático.
V. ( ) A determinação da força de reação devido à aplicação de uma força em um corpo pode ser obtida utilizando-se a terceira lei de Newton.
F, V, F, V, F.
V, V, F, F, V.
F, V, V, F, V.
V, V, V, F, F.
V, F, F, V, V.

Determinar os esforços internos representa uma importante etapa na análise das estruturas de engenharia. Contudo, apenas o valor das forças internas em um elemento não diz muito se ele será capaz de suportar aquela carga sem colapsar. Isso depende também da área de seção transversal do elemento e de seu material.
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre esforços internos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) As forças axiais geram a tensão normal, que é dada pela razão entre a força axial e a área de seção transversal.
II. ( ) O esforço cortante atua tangencialmente à área de seção transversal.
III. ( ) Ambas as forças de tração e compressão são forças cortantes.
IV. ( ) O esforço cortante gera a tensão de cisalhamento, que é a força cortante dividida pelo perímetro.
V. ( ) O momento fletor tende a flexionar o corpo perpendicularmente em relação ao eixo longitudinal.
F, F, F, V, V.
V, F, V, V, F.
F, V, F, F, V.
F, V, V, F, F.
V, V, F, F, V.

O método das seções é uma técnica muito útil que facilita os cálculos dos esforços internos em uma estrutura, uma vez que permite análises a partir de uma determinada seção de um elemento sem ser necessário calcular todos os esforços internos presentes na estrutura. Para a correta utilização deste método, é necessário que se siga alguns procedimentos que seguem uma determinada ordem de execução.
Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre esforços interno e o método das seções, ordene as etapas a seguir de acordo com a sequência em que ocorrem:
( ) Calcular as reações nos vínculos e apoios.
( ) Identificar as dimensões e carregamento presente da estrutura.
( ) Determinar os tipos de vínculos e apoios e quantidade de incógnitas associadas.
( ) Calcular os esforços internos através das condições de equilíbrio na seção analisada.
( ) Fazer a seção da parte da estrutura que irá ser analisada.
5, 3, 4, 1, 2.
4, 2, 5, 3, 1.
3, 1, 2, 5, 4.
1, 4, 3, 2, 5.
3, 5, 2, 1, 4.

Leia o trecho a seguir: “Cada força externa mecanicamente aplicada a um corpo é distribuída sobre uma área de contato finita, ainda que pequena, de modo que forças concentradas não existem no sentido exato. A força exercida pelo pavimento sobre o pneu de um automóvel, por exemplo, é aplicada ao pneu em toda a sua área de contato.” Fonte: MELCONIAN, S. Mecânica Técnica e Resistência dos Materiais. 17th. ed. Santo André: Saraiva Educação, 2006, p. 173.
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre transformação de cargas distribuídas em cargas localizadas, analise as afirmativas a seguir:
I. A força resultante é a soma de todas as cargas distribuídas ao longo do comprimento do elemento.
II. A força resultante pode ser calculada através da integral w(x)=∫_L^ ▒F_R dx.
III. O vento incidindo sobre as paredes e neve sobre o telhado são exemplos de situações na qual há cargas externas distribuídas sobre a estrutura.
IV. A força resultante também pode ser interpretada como a área abaixo da função da carga distribuída.
I, II e III.
II e IV.
I e III.
II e III.
I, III e IV.

Leia o trecho a seguir: “[...] muitas vezes, estamos interessados em garantir que os corpos não se acelerem. Toda construção, desde um arranha-céu até o mais humilde barracão, deve ser projetada de modo que se evitem desabamentos. Preocupações semelhantes ocorrem com uma ponte pênsil, uma escada apoiada sobre uma parede ou um guindaste que suspende um recipiente cheio de concreto.” Fonte: YOUNG, H. D.; FREEDMAN, R. A. Física I, Sears e Zemansky: mecânica. 14. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2016, p. 375.
Considere um indivíduo se exercitando em uma academia, executando a posição de prancha: mantendo o corpo elevado na horizontal, apoiando-se nos dedos dos pés e em seus antebraços. Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre condições de equilíbrio estático, pode-se afirmar que a condição de equilíbrio estático na direção vertical é satisfeita, pois:
as forças de reação nos dedos do pé e nos antebraços possuem mesmo sentido e direção da força peso do indivíduo.
parte do peso do indivíduo é sustentado pelos músculos do abdômen, os quais ficam tensionados durante o exercício.
a soma dos momentos em relação aos dedos dos pés deve ser maior que zero.
a soma das forças de reação nos dedos do pé e nos antebraços equivale ao módulo do peso do indivíduo.
a força resultante que atua no corpo do indivíduo é diferente de zero.

A utilização do método analítico para o cálculo dos diagramas de força cortante e momento fletor é bastante apropriada, porém, ele não pode ser aplicado em determinadas situações. O cálculo da diferença da força cortante entre dois pontos e o cálculo da diferença dos momentos entre dois pontos podem ser obtidos pelas equações respectivamente.
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre diagramas de esforços internos, pode-se afirmar que se constitui uma restrição ao uso das integrais para o cálculo da força cortante e do momento fletor, respectivamente, quando:
a estrutura é classificada em hipostática, de modo que não há mais equações do que incógnitas para se calcular as reações nos apoios e vínculos.
há apoios do tipo engastamento (classe 3) que possam vir a restringir os três movimentos: na vertical, horizontal e rotação.
há a presença de cargas localizadas e força cortante que acarretam descontinuidades nos diagramas.
há apoios fixos (classe 2) de modo a não haver incógnitas suficientes para se utilizar as três equações de equilíbrio.
a estrutura é classificada em isostática, de modo que não há equações suficientes para se calcular as reações nos apoios e vínculos.

Leia o trecho a seguir: “A maioria das estruturas reais é feita de várias treliças unidas para formar uma estrutura espacial. [...] Em geral, os elementos de uma treliça são delgados e podem sustentar apenas carga na lateral. Cada treliça é projetada para sustentar duas forças: uma em cada extremidade do elemento.” Fonte: BEER, F. P.; JOHNSTON, E. R.; CORNWELL, P. J. Mecânica Vetorial para Engenheiros - Estática. 9th. ed. Bethlehem: McGraw-Hill Education, 2012, p. 289.
Considerando essas informações e o conteúdo estudo sobre classificação de estruturas, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I. Uma treliça é um elemento reto sujeito a duas forças somente e é um caso particular e peculiar de estruturas.
II. Uma estrutura deve necessariamente possuir pelo menos um elemento que esteja sujeito a três ou mais forças.
As asserções I e II são proposições falsas.
a asserção I é uma proposição falsa, e II é proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e II é uma justificativa correta do I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.