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EDs – RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS
Exercício 1:
Paraabarradafigura,cujaseçãotransversalémostradaaolado,atensãonormaldesenvolvidanopontoAdaseçãoSindicadaé:
A‐ 431,1kgf/cm2B‐ ‐431,1kgf/cm2C‐ 712,6kgf/cm2D‐ ‐712,6kgf/cm2E‐ zero
Exercício 2:
Paraabarradafigura,cujaseçãotransversalémostradaaolado,atensãonormaldesenvolvidanopontoDdaseçãoSindicadaé:
A‐ 431,1kgf/cm2B‐ ‐431,1kgf/cm2C‐ 712,6kgf/cm2D‐ ‐712,6kgf/cm2E‐ zero
Exercício 3:
Sabendo‐sequeabarradafiguraéconstruídacomummaterialquepossuise=120MPa;se=‐200MPa;sr=300MPaesr=‐500MPA,determinaromáximovalordacargaPquesepodeaplicarparaqueabarratrabalhecomsegurança2aoescoamento.
A‐ 7,9kNB‐ 9,7kNC‐ 97kND‐ 79kNE‐ 5,9kN
Exercício 4:
Sabendo‐sequeabarradafiguraéconstruídacomummaterialquepossuise=120MPa;se=‐200MPa;sr=300MPaesr=‐500MPA,determinaromáximovalordacarga
Pquesepodeaplicarparaqueabarratrabalhecomsegurança2àruptura.
A‐ 7,9kNB‐ 9,7kNC‐ 14,4kND‐ 6,9kNE‐ 5,9kN
Exercício 5:
Afigurarepresentaumaprensadotipo“C”.AestruturadestaprensatemaseçãorepresentadaeéconstruídacomferrofundidoquepossuiSr=340MPaeSr=‐620MPa.Determinarparaestasituaçãoacapacidadedaprensaquandosedesejaqueocoeficientedesegurançasejaiguala2,5comrelaçãoaruptura.
A‐ 574kNB‐ 327kNC‐ 723kND‐ 237kNE‐ 475kN
Exercício 6:
Abarradafigurarecebeumacargade10kNemumadesuasextremidades,comomostraafiguraabaixo,eéengastadanaoutra.Determinar,nestasituação,atensãoextremadetraçãoqueiráocorrernestabarra.
A‐ 187MPaB‐ 1,87MPaC‐ 817MPaD‐ 18,7MpaE‐ 81,7Mpa
Exercício 7:
Abarradafigurafoiconstruídaapartirdajunção,pelalateral,deduascantoneirasdeabasiguaiscomdimensãodeabaiguala203mmeespessuraiguala25mm.Osmódulosderesistênciadaseçãoformada,comrelaçãoaoeixoysão:A‐ 454x103mm3e1850x103mm3B‐ 586x103mm3e1850x103mm3C‐ 454x103mm3e2860x103mm3D‐ 586x103mm3e2860x103mm3E‐ 4540x103mm3e586x103mm3
Exercício 8:
Abarradafigurafoiconstruídaapartirdajunção,pelalateral,deduascantoneirasdeabasiguaiscomdimensãodeabaiguala203mmeespessuraiguala25mm.Omaterialdabarraéductilepossulilimitedescoamentode240MPa.Utilizandoosmódulosderesistênciadaseçãoformada,comcoeficientedesegurança2aoescoamento,amáximacargaPquesepodeaplicare:
A‐ 45kNB‐ 25kNC‐ 35kND‐ 15kNE‐ 55kN
Exercício 9:
OcilindrodealumíniodafiguraabaixoseencontrasujeitoaummomentodetorçãoT=4,5kN.m.Determinaramáximatensãodecisalhamentoqueiráocorrer.ConsiderarD=75mmeL=1,2m.
A‐ 32,54MPaB‐ 54,32MPaC‐ 45,23MPaD‐ 23,45MPaE‐ 42,22Mpa
Exercício 10:
OcilindrodealumíniodafiguraabaixoseencontrasujeitoaummomentodetorçãoT=4,5kN.m.Determinaroângulodedeformaçãoportorção,emradianos,queiráocorrer.ConsiderarD=75mmeL=1,2meG=27GPa.
A‐ 0,01B‐ 0,032C‐ 0,025D‐ 0,064E‐ 0,09
Exercício 11:
Umelementoestruturaltubular,de25mmdediâmetroexternoe20mmdediâmetrointerno,ésubmetidoaumacargaaxialP=20kNemtraçãojuntamentecomomomentodetorçãoT=300Nm.Digaseestecarregamentoéseguro,baseadonateoriadamáximatensãodecisalhamento,quandoseutilizaumfatordesegurançade2,2ese=320MPa.A‐ ÉseguroB‐ NãoéseguroC‐ TantofazD‐ IstonãoseaplicaaoexemploE‐ Deveserdimensionadopelocritériodamáximaenergiadedistorção
Exercício 12:
Umelementoestruturaltubular,de25mmdediâmetroexternoe20mmdediâmetrointerno,ésubmetidoaumacargaaxialP=20kNemtraçãojuntamentecomomomentodetorçãoT=300Nm.Determinarastensõesprincipais.A‐ 201,8MpaB‐ 204,25MPae‐38,61MPaC‐ 204,25MPae38,61MPaD‐ ‐204,25MPae‐38,61MpaE‐ 204,25MPae‐386,1MPa
Exercício 13:
Umparafusodeaçocom8mmdediâmetroéparafusadoemumblocopormeiodeumaalvancacom300mmdecomprimento.DeterminaraforçaFquedeveseraplicadanaalavanca,deformaqueatensãodecisalhamentonãoultrapasse180Mpa.A‐ 20NB‐ 40NC‐ 60ND‐ 80NE‐ 100N
Exercício 14:
Umparafusodeaçocom8mmdediâmetroéparafusadoemumblocopormeiodeumaalvancacom300mmdecomprimento.DeterminarodeslocamentodaforçaFquedeveseraplicadanaalavanca,deformaqueatensãodecisalhamentonãoultrapasse180MPa.Sabe‐sequeomaterialpossuiG=84GPaeoparafusoumcomprimentode50mm.A‐ 1,28mmB‐ 12,8mmC‐ 18,5mmD‐ 0,128mmE‐ 8mm
Exercício 15:
Emumpontodeumelementoestruturalestásujeitoaumestadoplanodetensões,comomostraafigura.UsandooCírculodeMohr,astensõesprincipaisemMPasão:A‐ 99,4e15,6B‐ 57,5e15,6C‐ 99,4e57,5D‐ 41,9e57,5E‐ 41,9e15,6
Exercício 16:
Emumpontodeumelementoestruturalestásujeitoaumestadoplanodetensões,comomostraafigura.UsandooCírculodeMohr,atensãodecisalhamentomáximaemMPaé:
A‐ 99,4B‐ 57,5C‐ 99,4D‐ 41,9E‐ 15,6
Exercício 17:
Emumpontodeumelementoestruturalestásujeitoaumestadoplanodetensões,comomostraafigura.UsandooCírculodeMohr,oânguloentreoplano1eoplanoondeatuaatensãonormalde45MPa,mostradonafiguraé:
A‐ 45°.B‐ 54°.C‐ 30°.D‐ 33°.E‐ 36°.
Exercício 18:
DesenharocírculodeMohrparaoestadoduplodetensõesqueexisteemumponto,conhecendoastensõesqueagemnosplanosaeb,perpendicularesentresi.Planoa:s=70MPat=60MPaPlanob:s=0A‐ aB‐ bC‐ cD‐ dE‐ e
Exercício 19:
UsandoocírculodeMohrparaoestadoduplodetensõesqueexisteemumponto,conhecendoastensõesqueagemnosplanosaeb,perpendicularesentresi(Planoa:s=40MPat=60MPaPlanob:s=‐30Mpa),oânguloentreoplanoprincipal2eoplanoaé:A‐ 30°.B‐ 45°.C‐ 60°.D‐ 75°.E‐ 90°.
Exercício 20:
UsandoocírculodeMohrparaoestadoduplodetensõesqueexisteemumponto,conhecendoastensõesqueagemnosplanosaeb,perpendicularesentresi(Planoa:s=40MPat=60MPaPlanob:s=‐30Mpa),oânguloentreoplanoondeageamínimatensãodecisalhamentoeoplanoaé:A‐ 30°.B‐ 45°.C‐ 60°.D‐ 75°.E‐ 90°.
Exercício 21:
Umabarraprismática(eixoretoeseçãotransversalconstante)temeixonaposiçãohorizontalecincometrosdecomprimento,sendosimplesmenteapoiadanassuasextremidades(oapoioesquerdoésimplesfixoeooutroésimplesmóvel,impedindotranslaçãovertical)erecebendoumaforçaverticalnasuaseçãocentral.Deseja‐sesaberomaiorvalordestaforça,comsegurançadoisemeio,sabendoqueumabarraidêntica,masengastadaemumaextremidadeerecebendooitentaquilonewton(kN)comoforçaverticalaplicadanaoutraextremidade,mostraruína.A‐ 32kNB‐ 128kNC‐ 80kND‐ 64kNE‐ 256kN
Exercício 22:
Umabarraprismática(eixoretoeseçãotransversalconstante)temeixonaposiçãohorizontalequatrometrosdecomprimento,sendoengastadaemumaextremidadeerecebendoumaforçaverticalnaoutraextremidade;aseçãotransversaléretangularcomvintecentímetros(cm)e30cmdeladoseomaterialpodetrabalharcomtensãonormaladmissíveldecemmegapascal(MPa).Qualamaiorforçaaseraplicada?A‐ 6000kNB‐ 50000NC‐ 11250ND‐ 75kNE‐ 5kN
Exercício 23:
Abarradafigurafoiconstruídaapartirdajunção,pelalateral,deduascantoneirasdeabasiguaiscomdimensãodeabaiguala203mmeespessuraiguala25mm.DeterminarparaestabarraqualamáximacargaPquesepodeaplicarparaqueocoeficientedesegurançaaoescoamentosejaiguala4,5.
A‐ 25kNB‐ 35kNC‐ 15kND‐ 45kNE‐ 55kN
Exercício 24:
Aseçãotransversaldaparteretaverticaldoganchodeiçamentodebobinasmostradonafiguraaérepresentadanafigurab.Adistânciaentrealinhadeaçãodacargadabobinaeocentrodegravidadedaseçãotransversaldestaparteretaéde600mm.Determinarastensõesextremasparaaseçãoquandoopesodabobinaéde40kN.
A‐ 126MPae‐90MPaB‐ ‐126MPae90MPaC‐ ‐126MPae‐90MPaD‐ 126MPae90MPaE‐ 126MPae‐126MPa
Exercício 25:
Umeloabertodecorrente,comomostraafiguraéobtidopelodobramentodeumabarracirculardebaixocarbonocom12mmdediâmetro,comomostraafigura.Sabendoqueacargaaplicadanacorrenteéde800N,determinarastensõesextremas.A‐ ‐77,8MPa63,6MPaB‐ 77,8MPa63,6MPaC‐ 77,8MPa‐63,6MPaD‐ ‐77,8MPa‐63,6MPaE‐ 636,6MPa‐63,6MPa
Exercício 26:
Oelodafiguraéfeitodeferrofundidocomtensõesderuínade30MPae‐120MPa,possuiseçãotransversalnaformadeumT.Determine,acargaPquecausaaruínanoelo.
A‐ 77kNB‐ 88kNC‐ 66kND‐ 55kNE‐ 99kN
Exercício 27:
DeterminaratensãonormalnopontoAindicadonabarradafigura.
A‐ 8,75MPaB‐ 1,25MPaC‐ ‐13,75MPaD‐ ‐6,25MPaE‐ zero
Exercício 28:
DeterminaratensãonopontoBindicadonafigura.
A‐ 8,75MPaB‐ 1,25MPaC‐ ‐13,75MPaD‐ ‐6,25MPaE‐ ZERO
Exercício 29:
DeterminaratensãodesenvolvidanopontoCindicadonafigura.
A‐ 8,75MPaB‐ 1,25MPaC‐ ‐13,75MPaD‐ ‐6,25MPaE‐ ZERO
Exercício 30:
DeterminaratensãonormalqueocorrenopontoDindicadanafigura.
A‐ 12,75MPaB‐ ‐6,25MPaC‐ ‐13,75MPaD‐ 1,25MPaE‐ ‐5,25MPa
Exercício 31:
Umabarracirculardealumíniocom40mmdediâmetroéunidaaumtubodelatãocom50mmdediãmetrointernoe10mmdeespessura.Determinar,comsegurança3omáximomomentodetorção(emkNm)quesepodeaplicarnauniãoentreelas.
material te(MPa) G(GPa)Alumínio 140 26Latão 250 39
A‐ 5,54B‐ 55,4C‐ 554D‐ 4,55E‐ 45,5
Exercício 32:
Umabarracirculardealumíniocom40mmdediâmetroéunidaaumtubodelatãocom50mmdediãmetrointernoe10mmdeespessura.Determinar,omomentodetorçãoqueiráoccorrernoengastamentodapartedealuminioquandoseaplicarnauniãoentreasbarrasummomentode10kNm.
material te(MPa) G(GPa)Alumínio 140 26Latão 250 39
A‐ 0,9kNmB‐ 9kNmC‐ 90kNmD‐ 900kNmE‐ 5kNm
Exercício 33:
Umabarracirculardealumíniocom40mmdediâmetroéunidaaumtubodelatãocom50mmdediãmetrointernoe10mmdeespessura.Determinar,omomentodetorçãoqueiráoccorrernoengastamentodapartedelatãoquandoseaplicarnauniãoentreasbarrasummomentode10kNm.
material te(MPa) G(GPa)Alumínio 140 26Latão 250 39
A‐ 0,9kNmB‐ 9kNmC‐ 99kNmD‐ 5kNmE‐ 2,5kNm
Exercício 34:
Ummomentodetorçãode5kNméaplicadoemumabarradeseçãocircularvazadacom25cmdediâmetroexternoe3mdecomprimento.Determinaromáximodiâmetrointernoquepodeterabarrademodoatensãomáximadecisalhamentonãoultrapasse500N/cm2.A‐ 2,27mmB‐ 22,7mmC‐ 227mmD‐ 72,2mmE‐ 7,22mm
Exercício 35:
Ummomentodetorçãode5kNméaplicadoemumabarradeseçãocircularvazadacom25cmdediâmetroexternoe3mdecomprimento.Determinaromáximodiâmetrointernoquepodeterabarrademodoqueoângulodedeformaçãonaextremidadelivrenãoultrapasse0,2o.DadoG=95GPa.A‐ 2,27mmB‐ 22,7mmC‐ 227mmD‐ 2,42mmE‐ 242mm
Exercício 36:
Ummomentodetorçãode5kNméaplicadoemumabarradeseçãocircularvazadacom25cmdediâmetroexternoe3mdecomprimento.Determinaromáximodiâmetrointernoquepodeterabarrademodoqueatensãodecisalhamentomáximade500N/cm2nãosejaultrapassadaequeoângulodedeformaçãonaextremidadelivrenãoultrapasse0,2o.DadoG=95GPa.A‐ 242mmB‐ 227mmC‐ 24,2mmD‐ 22,7mmE‐ 50mm
Exercício 37:
Oeixoescalonadodafiguraabaixoestásubmetidoaostorquesde0,9kNmaplicadosnasextremidadesAeD.Omaterialdecadaumdoseixoséomesmo,possuindomódulodeelasticidadetransversalG=84GPa.Determinar,emradianos,oângulodedeformaçãonaextremidadedoeixo.
A‐ 0,62B‐ 0,26C‐ 0,011D‐ 0,11E‐ 1,1