EAOEAR 15 GABARITO COMENTADO - ENGENHARIA MECÂNICA - VERSÃO A.pdf

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    Gabarito Comentado EAOEAR 2015 Engenharia Mecnica Verso A - 2 -

    CONHECIMENTOS ESPECIALIZADOS

    31)A figura abaixo apresenta esboos cotados de um equipamento composto por 2 eixos, 1 sede e 1 separador. Os3 componentes foram detalhados em separado do conjunto e h 5 cotas que foram encobertas, sendo indicadaspelas letras a, b, c, d e e, que aparecem no interior dos crculos.

    Conjunto Esboos Cotados

    Interprete os esboos e assinale a alternativa em que os valores das cotas esto corretos.

    a) a = 20; b = 50 ; c = 16 ; d = 10 ; e = 16.b) a = 40; b = 64 ; c = 16 ; d = 10 ; e = 16.c) a = 40; b = 64 ; c = 20 ; d = 10 ; e = 16.d) a = 40; b = 70 ; c = 20 ; d = 10 ; e = 16.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA D)

    Analisando os dados apresentados, pode-se inferir que: a dimenso a infere-se pela simetria da sede, sendo a = 2 x 20 = 40 mm; o dimetro menor do eixo coincide com o furo menor da sede, portanto, d= 10 mm; o dimetro intermedirio do eixo coincide com o furo do separador, portanto, e = 16 mm; o dimetro maior do eixo coincide com o furo maior da sede, portanto c= 20 mm; e, na montagem a extremidade do eixo ultrapassa a sede em 15 mm, sendo assim, a cota b = 15 + 40 + 15 = 70 mm.

    Fontes: FRENCH, Thomas E.; VIERCK, Charles J. Desenho tcnico e tecnologia grfica. 8. ed. So Paulo: Globo, 2009. LEAKE, James M.; BORGERSON, Jacob L. Manual de desenho tcnico para engenharia: desenho,

    modelagem e visualizao. Rio de Janeiro: LTC, 2010.

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    32)Para medir um cilindro de ao macio, foram realizados os seguintes procedimentos: mediu-se a(o)

    (1) temperatura ambiente do laboratrio usando-se um termmetro de coluna de mercrio;(2) massa do cilindro usando-se um dinammetro de mola;(3) comprimento do cilindro usando-se um paqumetro; e,(4) dimetro do cilindro usando-se um relgio comparador e um bloco padro.

    Considere os seguintes mtodos bsicos de medio:

    I. Medio direta.

    II. Medio diferencial.III. Medio por zeragem ou compensao.

    Assinale a alternativa em que a correlao entre os procedimentos realizados e os mtodos de medio estcorreta. No h obrigatoriedade de que os trs tipos de medio tenham sido usados.

    a) 1-I; 2-I; 3-I; 4-II.b) 1-II; 2-I; 3-II; 4-III.c) 1-II; 2-III; 3-I; 4-I.d) 1-III; 2-III; 3-III; 4-I.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA A)

    As medies neste caso, usando termmetro, paqumetro e dinammetro, por definio, so baseadas em leituradireta. O dimetro foi medido usando a diferena desta grandeza para a dimenso do bloco padro, portanto, umamedio diferencial e, finalmente, no houve medio por zeragem ou compensao. A alternativa correta a A.

    Fontes: ABERTAZZI JUNIOR, G.; SOUZA, Andr R. Fundamentos de metrologia cientfica e industrial . Baureri:

    Manole, 2008. LIRA, Francisco Adval de. Metrologia na indstria. 3. ed. So Paulo: Erica, 2003.

    33)A figura abaixo esboa a vista de uma pea, indicada por S, e quatro cortes AA, numerados de 1 a 4, obtidos deS por meio do plano de corte AA.

    Vista e Corte Esboos

    Assinale a alternativa em que todos os cortes podem ser associados a S.

    a) 1, 2 e 4.b) 1, 3 e 4.c) 2, 3 e 4.d) 1, 2 e 3.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA B)

    A representao 2 no pode ser associada ao corte, pois as arestas da seo intermediria de dimetro menordeveriam aparecer como crculos tracejados na vista superior. A nica alternativa em que a representao 2 no estlistada a correta.

    Fontes: FRENCH, Thomas E.; VIERCK, Charles J. Desenho tcnico e tecnologia grfica. 8. ed. So Paulo: Globo, 2009. LEAKE, James M.; BORGERSON, Jacob L. Manual de desenho tcnico para engenharia: desenho,

    modelagem e visualizao. Rio de Janeiro: LTC, 2010.

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    34)A figura abaixo representa o corte de um conjunto. Nas alternativas apresentadas a seguir, M1, M2, M3, ..., Mnso usadas para indicar tipos de materiais diferentes e 1x, 2x, ..., nx so usadas para indicar o nmero de peasde um mesmo material. Assim, por exemplo, 2xM1 indica que h duas peas do material M1.

    Corte de Conjunto Esboo

    Assinale a alternativa que descreve a composio correta do conjunto.

    a) 6xM1, 2xM2, 2xM3 e 4xM5.b) 5xM1, 3xM2, 1xM3, 1xM4 e 4xM5.

    c) 5xM1, 2xM2, 2xM3, 1xM4 e 4xM5.d) 4xM1, 2xM2, 2xM3, 2xM4, 1xM5 e 4xM6.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    A soluo demanda reconhecer os contornos das diversas peas em corte e o uso de hachuras diferentes paramateriais diferentes e hachuras inclinadas a 90 para peas diferentes de mesmo material. Assim, podem seridentificadas: 4 rebites, 5 peas com hachuras de linhas contnuas, 2 peas com hachuras de linhas tracejadashorizontais, 2 peas com hachuras de linhas tracejadas inclinadas e 1 pea enegrecida.

    Fontes: FRENCH, Thomas E.; VIERCK, Charles J. Desenho tcnico e tecnologia grfica. 8. ed. So Paulo: Globo, 2009. LEAKE, James M.; BORGERSON, Jacob L. Manual de desenho tcnico para engenharia: desenho,

    modelagem e visualizao. Rio de Janeiro: LTC, 2010.

    35) Em uma montagem, deseja-se travar um rotor a um eixo, usando-se um pino cilndrico ajustado a um furopassante, que atravessa um dos lados do rotor e todo o dimetro do eixo. Por questes de montagem, o dimetrodesse componente poder se situar na faixa compreendida entre 5,98 e 6,02 mm. Para verificar as dimenses dopino, antes da montagem, ser usado um paqumetro. Em cada uma das opes a seguir, esto indicados,respectivamente, o menor valor da escala fixa (mv) e o nmero de divises (nd) da escala mvel de umpaqumetro. Assinale a alternativa que apresenta o paqumetro adequado para a medio dos pinos.

    a) mv = 0,025; nd = 25.b) mv = 1,0mm; nd = 20.c) mv = 1,0mm; nd = 10.d) mv = 1,0mm; nd = 50.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA D)

    A resoluo do instrumento deve ser compatvel com 0,02 mm. No paqumetro, isto corresponde razo entre o valorda menor diviso da escala fixa e o nmero de divises da escala mvel.

    Fontes: ABERTAZZI JUNIOR, G.; SOUZA, Andr R. Fundamentos de metrologia cientfica e industrial . Baureri:

    Manole, 2008. LIRA, Francisco Adval de. Metrologia na indstria. 3. ed. So Paulo: Erica, 2003.

    36) Em relao ao motor Dieselde quatro tempos, assinale a alternativa correta.

    a) O acionamento das velas de ignio ocorre no segundo tempo, chamado compresso.b) A presso de injeo do combustvel superior a do ar comprimido no interior do cilindro.c) No quarto tempo o mbolo comea no ponto morto superior e a vlvula de exausto est aberta.d) O ciclo de trabalho compreende uma volta na rvore de manivelas ou quatro cursos completos do mbolo.

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    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA B)

    O ciclo de trabalho corresponde a duas voltas na rvore de manivelas. No motor Diesel no h velas. No quartotempo, exausto, o mbolo comea no ponto morto inferior.

    Fontes: CUNHA, Lauro Salles; CRAVENCO, Marcelo Padovani. Manual Prtico do Mecnico. So Paulo: Hemus, 2006 CHOLLET, H. M. Curso prtico e prof issional para mecnicos de automveis: o motor e seus acessrios. So

    Paulo: Hemus, 1981.

    37)Considerando o conjunto das medies referentes ao cilindro macio, na questo anterior, quantas grandezas debase foram necessrias para estabelecer essas informaes?

    a) 1.b) 2.c) 3.d) 4.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    As nicas grandezas de base medidas foram: a temperatura do ambiente, o comprimento (do eixo e do dimetro) e amassa do cilindro.

    Fontes: ABERTAZZI JUNIOR, G.; SOUZA, Andr R. Fundamentos de metrologia cientfica e industrial . Baureri:

    Manole, 2008. LIRA, Francisco Adval de. Metrologia na indstria. 3. ed. So Paulo: Erica, 2003.

    38) Sobre as relaes entre a composio e o comportamento de um corpo de prova de ao, de baixo teor decarbono, durante um ensaio de trao, assinale a alternativa incorreta.

    a) Na zona elstica, no h deformao permanente, porque a que ocorre desaparece quando cessa ocarregamento.

    b) Na zona plstica, no h somente deformao elstica, porque apenas uma parte da deformao desaparecequando cessa o carregamento.

    c) Os defeitos pontuais na estrutura cristalina do material so os que mais contribuem para o aparecimento dadeformao plstica, atravs da migrao de vazios, quando o corpo se encontra na zona plstica.

    d) Os defeitos lineares na estrutura cristalina do material so os que mais contribuem para o aparecimento dadeformao plstica, atravs do escorregamento dos planos cristalinos, quando o corpo se encontra na zonaplstica.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    A alternativa incorreta a C, pois os defeitos pontuais contribuem eventualmente com o aparecimento da zonaplstica, mas so os defeitos lineares (discordncias) que preponderam no fenmeno.

    Fontes:

    CALLISTER JUNIOR, Willian D. Uma introduo engenharia e cincia dos materiais. 5. ed. So Paulo: LTC,2008. GARCIA, A.; SPIM, J. A.; SANTOS, C. A. Ensaios de materiais. Rio de Janeiro: LTC, 2000. SOUZA, Srgio Augusto. Ensaios mecnicos de materiais metlicos. 5. ed. So Paulo: Edgard Blcher, 1982.

    39) O mdulo de elasticidade determinado pelas foras de ligao entre os tomos de um metal. A respeito dessemdulo, correto afirmar que

    a) pode ser afetado por trabalho a frio, que altere a estrutura cristalina. b) nos aos austenticos, varia mais com a temperatura do que nos aos-carbono. c) nas ligas de alumnio, varia menos com a temperatura do que nos aos-carbono, at 450C,

    aproximadamente.d) uma propriedade constante do material, porque as foras de ligao atmica so constantes para cada

    estrutura cristalina.

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    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA A)

    A alternativa correta a A, visto que que retrata o fenmeno do encruamento. As demais encontram-se incorretas,pois afirmam o contrrio do que correto.

    Fontes: CALLISTER JUNIOR, Willian D. Uma introduo engenharia e cincia dos materiais. 5. ed. So Paulo: LTC,

    2008. GARCIA, A.; SPIM, J. A.; SANTOS, C. A. Ensaios de materiais. Rio de Janeiro: LTC, 2000. SOUZA, Srgio Augusto. Ensaios mecnicos de materiais metlicos. 5. ed. So Paulo: Edgard Blcher, 1982.

    40) Quanto aos tratamentos trmicos dos aos, que recebem denominaes diferentes de acordo com a velocidadede esfriamento ou com o produto obtido, assinale a alternativa correta.

    a) Na normalizao, o resfriamento do campo austentico rpido, obtendo-se perlita fina esferoidizada. b) No recozimento, o resfriamento do campo austentico lento, obtendo-se ferrita mais perlita se o ao for

    hipoeutetoide.c) No recozimento, o resfriamento do campo austentico rpido, obtendo-se ferrita mais perlita se o ao for

    hipereutetoide.d) Na normalizao, o resfriamento do campo austentico lento e ocorre a globulizao da cementita, que faz

    parte da perlita.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA B)A alternativa correta a B. As demais encontram-se incorretas, pois apresentam erros grosseiros entre as fasesdescritas e o tratamento proposto, assim como no que se refere velocidade dos processos de resfriamento.

    Fonte: CHIAVERINI, Vicente.Aos e fer ros fundidos: caractersticas gerais, tratamentos trmicos, pr incipais tipos.

    7. ed. So Paulo: Associao Brasileira de Metalurgia e Materiais, 2008. CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia mecnica: processos de fabricao e tratamento. 2. ed. So Paulo:

    Mcgraw-Hill, 1986.

    41) Uma transmisso por mltiplas correias trapezoidais permitir que um motor de 18 kW e 1750 rpm, acoplado auma polia de dimetro 1000 mm, acione uma mquina, conforme a representao abaixo.

    Sistema de transmisso por correias trapezoidais

    Neste caso, deseja-se que a mxima fora atuando em cada correia no ultrapasse 984N. A mxima fora

    centrfuga atuando na correia 20N, o coeficiente de atrito entre a correia e a polia 0,2 e o ngulo deabraamento da polia menor 160. A seo reta da correia est indicada na figura. Quantas correias sero

    necessrias para essa transmisso? (Considere: m/s.)100rv6,0;e correiasen/(f

    )

    a) 1,0.b) 2,0.c) 3,0.d) 4,0.

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    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA A)

    A expresso para transmisses deste tipo (F1 Fc)/(F2 Fc) = e**(f)/sen. Dos dados f = 0,20; = 160 (= 2,79rd); e,2= 36. A fora centrfuga 20N e a mxima fora, F1 = 984N. Calcula-se F2 = 184N e o torque T = (F1 F2) . r =400N.m. A velocidade linear v = . r = 100 ms1 e o nmero de correias ser a razo entre a potncia a sertransmitida e a potncia transmissvel por cada correia = (18000/40000) = 0,45 correias. Portanto, ser necessria 1(uma) correia.

    Fontes:

    SHIGLEY, Joseph Edward. Elementos de Mquinas. Rio de Janeiro: LTC, 1984. SHIGLEY, J. E.; MISCHKE, C. R.; BUDYNAS, R. G. Projeto de Engenharia Mecnica. 7. ed. Porto Alegre:

    Bookman, 2005.

    42)A figura abaixo, apresenta um eixo, que est sendo solicitado por uma fora axial, enquanto a roda est travadapor foras normais e radiais. Na figura est indicado um pino que tem dimetro 6,0 mm e comprimento igual aodimetro do cubo da roda. Considere que todos os componentes so de ao com limite de escoamento de 210MPa e 300 MPa de limite de ruptura trao, 140 MPa e 200 MPa, para cisalhamento, respectivamente. O ajusteentre o eixo e o furo do cubo da roda determina uma fora de atrito de 500 N.

    Eixo e roda sobre trao

    Determine o menor valor da fora que atua sobre o eixo capaz de romper a ligao entre este componente e aroda. Assinale a alternativa que apresenta o valor correto. (Apino= 28,26 mm2)

    a) 5.904N.b) 11.304N.c) 11.809N.d) 16.956N.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    O rompimento da ligao ocorrer quando a tenso de cisalhamento, atuando em quaisquer das duas sees dopino, ultrapassar o limite de ruptura do material ao cisalhamento. A fora de atrito dever ser vencida primeiro.Assim, (F Fat)/2 x Apino, no limite, se iguala ao limite de ruptura ao cisalhamento (200MPa). A fora ser 11304N +500N = 11809N.

    Fontes: BEER, Ferdinand P. Resistncia dos Materiais: Mecnica dos Materiais. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2010. MELCONIAN, Sarkis. Mecnica tcnica e resistncia de materiais.18. ed. So Paulo: rica, 2011.

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    43)A figura a seguir est representa um conjunto composto de um eixo, um disco e uma barra. O eixo tem umaextremidade fixa e a outra presa ao disco e apoiada em um mancal rgido, que permite rotao, mas impedemovimentos radiais. A barra presa tangente ao disco. O disco tem rigidez infinita em comparao barra e aoeixo. Considere que Geixo = 5 GPa e Ebarra = 3 GPa. A carga aplicada extremidade inferior da barra 3000N.Todas as cotas na figura esto em mm.

    Eixo, disco e barra

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

    a) 0,00391mm.b) 0,101mm.c) 0,977mm.d) 1,078mm.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA D)

    O deslocamento da extremidade da barra ser a soma do alongamento da barra e do deslocamento para baixo desua extremidade presa ao disco, quando este girar em funo da toro do eixo. O alongamento da barra Deltabarra =3000 x 2000 / 3Gpa x Abarra = 0,101mm. O ngulo de toro do eixo Tetaeixo = TL/GJ = (3000.500/2)x1000/5

    GPaxJeixo= 0,00391rd. Considerando o deslocamento linear da barra Dbarra = rdisco x Tetadisco = 250mm x 0,00391rd =0,977mm. E o deslocamento vertical da extremidade carregada da barra 0,977 + 0,101 = 1,078mm.

    Fontes: BEER, Ferdinand P. Resistncia dos Materiais: Mecnica dos Materiais. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2010. MELCONIAN, Sarkis. Mecnica tcnica e resistncia de materiais.18. ed. So Paulo: rica, 2011.

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    44)A figura abaixo representa uma fonte suspensa, composta por duas cubas, duas hastes e um sistema debombeamento. As hastes so concntricas e esto soldadas entre si e, cada uma, borda de uma das cubas,por meio de braos radiais, que no foram representados. H um furo cilndrico que atravessa as duas hastes eserve de passagem para a gua bombeada de baixo para cima, a partir da cuba inferior. A gua jorra por furosradiais haste superior, escorre para a cuba superior e, em seguida, transborda para a cuba inferior. O ciclo serepete sem perda de gua. Conforme indicado na figura, a haste superior tem rea total A1 = 300mm 2e a hasteinferior tem rea total A2 = 200mm2. L1 = L2 = 300mm e o mdulo de elasticidade das hastes E = 200GPa.Considerando-se que V1 = 1000l, V2 = 1500l e a massa especfica da gua 1 kg/dm 3,sendo a massa de cadacuba igual a 0,4 vezesa massa da gua que comporta. Cada cuba , idealmente, rgida e contm o volume V1

    ou V2 indicado, permanentemente. Desprezando-se o peso das hastes, calcule as distncias (d1 e d2) que cadacuba descer contada a partir da posio inicial, quando a gua ainda no foi introduzida na fonte.(Considere: g = 10ms2.)

    Fonte suspensa

    Assinale a alternativa que apresenta a opo correta.

    a) d1 = 0,1575; d2 = 0,1750.b) d1 = 0,07875; d2 = 0,665.c) d1 = 0,175; d2 = 0,3325.d) d1 = 0,315; d2 = 0,350.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    A deformao elstica de cada haste determinada pela respectiva rigidez e pela carga de trao atuando na seotransversal. Na cuba superior atuam os pesos das duas cubas. Na cuba inferior, apenas o da cuba maior. Odeslocamento da cuba inferior ser a soma das deformaes elsticas das duas hastes. Deform(2) = Fora(2) x L(2) /A(2) x E(2) e Deform(1) = {Fora(1) + Fora(2)} x L(1) / A(1) x E(1); D1 = Deform(1) e D2 = Deform(1) + Deform(2).Fora(2) = (1500 x 10 x 1) x 1,4; Fora(1) = (2500 x 10 x 1) x 1,4; Deform(2) = 0,1575 mm e Deform(1) = 0,175; D1 =

    0,175 e D2 = 0,175 + 0,1575 = 0,3325 mm.

    Fontes: BEER, Ferdinand P. Resistncia dos Materiais: Mecnica dos Materiais. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2010. MELCONIAN, Sarkis. Mecnica tcnica e resistncia de materiais.18. ed. So Paulo: rica, 2011.

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    45) Considere a representao de uma viga biapoiada e com carregamento distribudo presente na figura abaixo.

    Viga biapoiada com carregamento distribudo

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

    a) x = 3,22; M = 89,06kN.m.b) x = 2,44; M = 141,87kN.m.c) x = 3,88; M = 106,66kN.m.

    d) x = 2,66; M = 141,87kN.m.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA D)

    Seja A o ponto extremo esquerda da viga, B o ponto onde termina o carregamento distribudo e C o ponto extremodireito da vida. Do equilbrio de foras verticais e de momento , VA = 106,67kN e VC = 53,33kN. VB VA = 160kN ...VB = 53,33kN. Seja, ainda, D o ponto com esforo cortante nulo, entre A e B. Por semelhana de tringulosimaginados sobre o diagrama de esforos cortantes, determina-se AB = 2,66m. O momento fletor mximo calculado como a maior rea sob a curva de esforos cortantes e se encontra entre D e A. M mx = 141,87kN.m.

    Fontes: BEER, Ferdinand P. Resistncia dos Materiais: Mecnica dos Materiais. 4. ed. Porto Alegre: AMGH, 2010. MELCONIAN, Sarkis. Mecnica tcnica e resistncia de materiais.18. ed. So Paulo: rica, 2011.

    46) Um bloco de 100kN deve ser arrastado sobre uma superfcie plana, pela ao de uma fora F constante aplicadaem um cabo, conforme a representao abaixo. O cabo est ligado a um disco aparafusado ao bloco por quatroparafusos M10 com passo 1,5 mm, a rea da seo resistente (A t) 60 mm

    2, a tenso de prova (SP) 380 MPae a tenso de ruptura (Su) de 520 MPa. Os parafusos foram encostados manualmente e sem ferramenta,eliminando-se a folga na rosca.

    Bloco sendo arrastado sobre superfcie plana.

    Desprezando a concentrao de tenses e considerando o carregamento esttico, instantes antes do movimentodo bloco comear, qual o fator de segurana sobre a tenso de prova dos parafusos para este arranjoconstrutivo?

    a) 1,9.

    b) 2,5.c) 3,7.d) 7,6.

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    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA D)

    A tenso atuando na seo resistente de cada um dos quatro parafusos igual a 1/4 x (100kNx/60mm2) = 50MPa.O fator de segurana em relao tenso de prova 380/50 = 7,6MPa.

    Fontes: SHIGLEY, Joseph Edward. Elementos de Mquinas. Rio de Janeiro: LTC, 1984. SHIGLEY, J. E.; MISCHKE, C. R.; BUDYNAS, R. G. Projeto de Engenharia Mecnica. 7. ed. Porto Alegre:

    Bookman, 2005.

    47)A figura abaixo representa um conjunto composto de motor, redutor, um par de engrenagens cilndricas dedentes retos (mdulo 8,0 mm e ngulo de presso 20) externas e um tambor (dimetro 1,0 m). O motor de 18kWe 1750 rpm est ligado a um redutor de velocidade, cuja relao entre a velocidade de sada e de entrada 1:14e o eixo de sada do redutor est ligado a um par de engrenagens (D1 e D2). A engrenagem maior, D2, concntrica ao tambor e est ligada a ele.

    Representao esquemtica de um guincho com tambor.

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

    a) 46.b) 48.c) 50.d) 54.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    A rotao do tambor, que a mesma rotao de D2, ntambor = (3,10m/2pirtambor) x 60 = 57,8rpm. A rotao de D1, que a mesma rotao da sada do redutor, nD1 = 1750/14 = 125rpm. Assim, a relao entre D2/D1 = 125/57,8 = 2,1748.

    Se D1 = 184mm, Z2 = (184 x 2,1748)/8,0 = 50 dentes, aproximadamente.

    Fontes: SHIGLEY, Joseph Edward. Elementos de Mquinas. Rio de Janeiro: LTC, 1984. SHIGLEY, J. E.; MISCHKE, C. R.; BUDYNAS, R. G. Projeto de Engenharia Mecnica. 7. ed. Porto Alegre:

    Bookman, 2005.

    Motor

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    Gabarito Comentado EAOEAR 2015 Engenharia Mecnica Verso A - 12 -

    48)A figura abaixo representa duas chapas de ao com espessura de 12 mm, soldadas atravs de dois filetesconvexos. Sobre as chapas atuam trs foras indicadas por setas. O sistema est em equilbrio esttico. Aschapas tm larguras de 50 e 70 mm. A largura de cada filete 12 mm e o comprimento 100 mm. O ao da chapasuperior tem limite de escoamento de 210 MPa e o da chapa inferior, 350 MPa. O metal da solda tem limite deescoamento de 320 MPa. O limite de escoamento ao cisalhamento de cada material sessenta por cento dolimite de escoamento trao e a unio deve ser dimensionada com fator de segurana 2,0 sobre o limite deescoamento, trao ou ao cisalhamento, conforme for o caso.

    Duas placas soldadas

    Qual o valor limite da fora aplicada chapa superior, para que a unio permanea segura?

    a) 63kN.b) 126kN.c) 162kN.

    d) 271,5kN.JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA A)

    preciso calcular as tenses normais nas placas e a tenso cisalhante no unio soldada. Na chapa menor = F / 50x 12

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    Gabarito Comentado EAOEAR 2015 Engenharia Mecnica Verso A - 13 -

    49) Nos ensaios de longa durao para avaliar a vida das ferramentas de usinagem obtm-se as chamadas curvasde vida da ferramenta. Considere as trs curvas indicadas a seguir, cada uma delas corresponde tipicamente aum tipo diferente de material de ferramenta.

    Vida de ferramentas para trs materiais de ferramenta

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

    a) 1-ao rpido; 2-material cermico e 3-metal duro.b) 1-metal duro; 2-ao rpido e 3-material cermico.

    c) 1-material cermico; 2-ao rpido e 3-metal duro.d) 1-ao rpido; 2-metal duro e 3-material cermico.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA A)

    De acordo com a literatura, a alternativa correta a A.GENTIL, Vicente. Corroso. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996.

    Fontes: CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia mecnica: processos de fabricao e tratamento. 2. ed. So Paulo:

    Mcgraw-Hill, 1986. GENTIL, Vicente. Corroso. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. MACHADO, lisson Rocha et al. Teoria da usinagem dos materias. 2. ed. So Paulo: Blcher, 2011. sdfasdfa

    50) Em relao cladizao, um dos mtodos preventivos contra a corroso, assinale a alternativa correta.

    a) o processo mais comum de revestimento metlico, usando zinco como material de base.b) Os produtos, em geral, tm forma cilndrica, com superfcies polidas a serem banhadas com ligas de alumnio.c) Consiste em colocar-se o metal ou liga a ser protegida entre camadas de outro metal de maior resistncia

    corroso.d) Na cladizao consegue-se uma composio homognea e constante de zinco, desde a superfcie livre do

    corpo a ser protegido at uma profundidade de vrios milmetros.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    A cladizao aplicada a produtos laminados, no o processo mais comum e no utiliza zinco, o que ocorre nagalvanizao. Assim a alternativa correta C.

    Fontes: CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia mecnica: processos de fabricao e tratamento. 2. ed. So Paulo:

    Mcgraw-Hill, 1986. GENTIL, Vicente. Corroso. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. MACHADO, lisson Rocha et al. Teoria da usinagem dos materias. 2. ed. So Paulo: Blcher, 2011.

    51) Quantos aos processos de fundio, assinale a alternativa correta.

    a) Na fundio de preciso, o modelo usado uma nica vez, mas o molde pode ser reaproveitado.b) A moldagem em areia seca ou em molde estufado pode ser empregada com peas de qualquer dimenso ou

    peso, sempre que se exige um melhor acabamento.c) O emprego de moldes permanentes metlicos oferece vantagens econmicas em relao aos moldes deareia, quando usado para peas maiores, pela facilidade de fabricao.

    d) A fundio sob presso o mtodo ideal para peas pesadas, com mais de 100 kg, pois o fluxo de materialfundido tem maior velocidade e penetrao do que nos outros processos.

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    Gabarito Comentado EAOEAR 2015 Engenharia Mecnica Verso A - 14 -

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA B)

    Na fundio de preciso tanto o molde quanto o modelo so usados uma nica vez. A fundio sob presso no indicada para peas com mais de 25kg. Os moldes permanentes so de fabricao cara e, geralmente, so usadospara grandes sries de pequenas peas.

    Fontes: CHIAVERINI, Vicente. Tecnologia mecnica: processos de fabricao e tratamento. 2. ed. So Paulo:

    Mcgraw-Hill, 1986.

    GENTIL, Vicente. Corroso. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. MACHADO, lisson Rocha et al. Teoria da usinagem dos materias. 2. ed. So Paulo: Blcher, 2011.

    52) Uma mquina de Carnotrecebe 2800J por ciclo de uma fonte a 527C e cede calor a uma fonte fria a 127. Orendimento, o trabalho realizado e a quantidade de calor cedida fonte fria, por ciclo, so, respectivamente,

    a) 0,42; 1.176 J e 1.624 J.b) 0,43; 1.204 J e 1.596 J.c) 0,33; 933,33 J e 1.866,00 J.d) 0,50; 1.400 J e 1.400 J.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA D)

    O rendimento = 1 T1 / T2 = 1 (127 + 273)/(527 + 273) = 0,5 ou 50%. = W/Q1, ento W = 0,5 x 2800J = 1400J. EW = Q1 Q2 = 2800 Q2e Q2 = 1400J.Fontes: ENCEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinmica. 5. ed. So Paulo: Mc-Graw Hill, 2006. SONNTAG, R. E. ; BORGNAKKE, C. Introduo Termodinmica para Engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2003. VAN WYLLEN, G. J. Fundamentos de termodinmica clssica. 4. ed. So Paulo: Edgard Blcher, 1998.

    53) Em um processo isobrico, 10 kg de gua, inicialmente lquida, evaporam completamente a uma temperatura de100C. O calor de evaporao da gua 5,4 x 105cal.kg1. Qual a variao da entropia no processo em cal/K?

    a) 12.477.b) 14.477.c) 52.999.d) 53.999.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA B)

    No caso, S = Q/T = 10 x 5,4 x 105 / (100 + 273) = 14.477cal/K.

    Fontes: ENCEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinmica. 5. ed. So Paulo: Mc-Graw Hill, 2006. SONNTAG, R. E. ; BORGNAKKE, C. Introduo Termodinmica para Engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2003. VAN WYLLEN, G. J. Fundamentos de termodinmica clssica. 4. ed. So Paulo: Edgard Blcher, 1998.

    54) Uma amostra com 10 mol de um gs ideal, com capacidade trmica molar a volume constante de 2,0 cal/mol K,

    muda de um estado A (P = 1atm, T = 57C) para um estado B (P = ?, T = 357C). Qual a variao da energiainterna da amostra, decorrente da mudana de estado AB?

    a) 3000 cal.b) 6000 cal.c) No possvel informar sem conhecer a presso no estado B.d) No possvel informar sem conhecer a natureza do processo AB.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA B)

    A variao da energia interna de um gs ideal depende apenas da temperatura, conforme se verifica a seguir:U = nCMV (T2 T1) = 10 x 2 x [(357 + 273) (57 + 273)] = 6.000cal.

    Fontes: ENCEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinmica. 5. ed. So Paulo: Mc-Graw Hill, 2006. SONNTAG, R. E. ; BORGNAKKE, C. Introduo Termodinmica para Engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2003. VAN WYLLEN, G. J. Fundamentos de termodinmica clssica. 4. ed. So Paulo: Edgard Blcher, 1998.

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    Gabarito Comentado EAOEAR 2015 Engenharia Mecnica Verso A - 15 -

    55) Em uma tubulao com dimetro interno de 50mm circula um fluido newtoniano com velocidade 3,2 m/s. Amassa especfica do fluido 910 kg.m3 e a sua viscosidade dinmica 0,4 N.s.m-2. Qual o nmero deReynoldsdo fluido?

    a) 332.b) 354.c) 364.d) 372.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    Com base nos dados apresentados, define-se o nmero de Reynolds da seguinte forma:Re = VD / = VD/ = 50 x 10

    3 x 3,2 x 910 / 0,40 = 364.

    Fontes: ENCEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinmica. 5. ed. So Paulo: Mc-Graw Hill, 2006. SONNTAG, R. E. ; BORGNAKKE, C. Introduo Termodinmica para Engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2003. VAN WYLLEN, G. J. Fundamentos de termodinmica clssica. 4. ed. So Paulo: Edgard Blcher, 1998.

    56) Duas barras de materiais distintos e dimetros diferentes esto alinhadas concentricamente e isoladas do meioexterno, de modo que ocorre apenas conduo trmica atravs delas. A extremidade mais quente est a 400C ea mais fria, a 100C. Uma barra tem o dobro do comprimento da outra, e a rea de sua seco transversal o

    dobro da rea da outra barra. A condutividade trmica da barra mais fina o dobro da condutividade da barramais longa. A temperatura na juno das duas barras

    a) 100C.b) 150C.c) 200C.d) 300C.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA D)

    O fluxo de calor nas duas barras o mesmo, j que esto isoladas do ambiente. Assim:(T1 T2) / (T2 T3) = (L1A22) / (L2A11), T3 = 100C; T1 = 400C.Substituindo as demais relaes, tem-se: T

    2= 300C.

    Fontes: INCROPERA, F. P.; DEWITT, D. P. Fundamentos de Transferncia de Calor e de Massa. 6. ed. Rio de Janeiro:

    LTC, 2011. FOX, Robert W.; McDONALD, Alan T.; PRITCHARD, Philip J. Introduo Mecnica dos Fluidos. 5. ed. Rio de

    Janeiro: LTC, 1998.

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    57)As mquinas de fluxo podem ser classificadas em duas grandes categorias e em outras cinco subcategorias.Para cada uma dessas subcategorias h, tambm, diferentes tipos de mquinas. No diagrama da figura abaixoos blocos numerados correspondem a essa classificao. No quadro fornecido a seguir constam designaestpicas de mquinas de fluxo numeradas em algarismos romanos.

    Classifi cao das mquinas de fluxo

    A a gs B a vapor C alternativas D axiais

    E bomba F centrfugas G com pisto H de diafragma

    I de engrenagens J de lbulo K de palhetas L de parafuso

    M elica N hidrulica O mistas P rotativas

    Q turbina R ventilador

    Considerando a relao entre as designaes do quadro e as classificaes dos blocos, assinale a alternativa correta. (As designaes podem corresponder a mais de uma classificao.)

    a) 1.1-P; 1.2-C; 1.1.1-G-H; 1.2.1-I-J-K-L; 2.1-E; 2.2-R; 2.3-Q; 2.1.1-D-F-O; 2.2.1-D-F-O; 2.3.1-A-B-M-Nb) 1.1-C; 1.2-P; 1.1.1-G-H; 1.2.1-I-J-K-L; 2.1-Q; 2.2-R; 2.3-E; 2.1.1-D-F-O; 2.2.1-D-F-O; 2.3.1-A-B-M-Nc) 1.1-C; 1.2-P; 1.1.1-G-H; 1.2.1-I-J-K-L; 2.1-E; 2.2-R; 2.3-Q; 2.1.1-D-F-O; 2.2.1-D-F-M; 2.3.1-A-B-N-Pd) 1.1-C; 1.2-P; 1.1.1-G-H; 1.2.1-I-J-K-L; 2.1-E; 2.2-R; 2.3-Q; 2.1.1-D-F-O; 2.2.1-D-F-O; 2.3.1-A-B-M-N

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA D)

    Analisando a imagem apresentada, pode-se inferir que a alternativa correta a D.

    Fontes: MACINTYRE, Archibald J. Bombas e Instalaes de Bombeamento. 2. ed. So Paulo: LTC, 1997. MACINTYRE, Archibald J. Ventilao Industrial e Controle da Poluio. 2. ed. So Paulo: LTC, 1990. MATTOS, Edson Ezequiel de. Bombas Industriais. 2. ed. Rio de Janeiro: Intercincia, 1998. SILVA, Napoleo Fernandes da. Compressores Alternativos Industriais. So Paulo: Intercincia, 2009.

    58) Em uma instalao de bombeamento, duas bombas so ligadas em srie. O rendimento da segunda bomba

    0,95 da primeira e a altura de elevao da segunda 1,15 da primeira. A razo entre o rendimento da associaoem srie e o rendimento da bomba 1

    a) 0,95.b) 0,96.c) 0,97.d) 0,98.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    Na associao em srie de bombas, o rendimento total T = 12 (H1 + H2) / (H12 + H21) = 0,97 1.

    Fontes: MACINTYRE, Archibald J. Bombas e Instalaes de Bombeamento. 2. ed. So Paulo: LTC, 1997. MACINTYRE, Archibald J. Ventilao Industrial e Controle da Poluio. 2. ed. So Paulo: LTC, 1990. MATTOS, Edson Ezequiel de. Bombas Industriais. 2. ed. Rio de Janeiro: Intercincia, 1998. SILVA, Napoleo Fernandes da. Compressores Alternativos Industriais. So Paulo: Intercincia, 2009.

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    G b it C t d EAOEAR 2015 E h i M i V A 17

    59)Em uma instalao industrial, um ventilador, de potncia H, usado em determinada rotao n1, produzindo umavazo Q1 e uma presso P1. Deseja-se aumentar a vazo para Q2, alterando-se a velocidade do mesmoventilador. A potncia consumida para gerar Q1 H1 e a H1/H = 0,125. Qual ser a maior razo Q2/Q1 possvel?

    a) 2.b) 4.c) 6.d) 8.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA A)

    Nos ventiladores, a vazo varia com a rotao, a presso com o quadrado da rotao e a potncia requerida com ocubo da rotao. Como a H1(n1) = 1/8H, a razo entre rotao atual e rotao mxima (8)

    1/3 = 2. Logo, pode-sedobrar a rotao e a vazo.

    Fontes: MACINTYRE, Archibald J. Bombas e Instalaes de Bombeamento. 2. ed. So Paulo: LTC, 1997. MACINTYRE, Archibald J. Ventilao Industrial e Controle da Poluio. 2. ed. So Paulo: LTC, 1990. MATTOS, Edson Ezequiel de. Bombas Industriais. 2. ed. Rio de Janeiro: Intercincia, 1998. SILVA, Napoleo Fernandes da. Compressores Alternativos Industriais. So Paulo: Intercincia, 2009.

    60) Uma placa de 1,0 m x 0,75 m usada para aquecer ar. O ar, inicialmente a 20C e 1atm, escoa sobre a placa e

    deve receber 3000W de calor. O coeficiente de transferncia de calor por conveco 75w/m2C. Considerandoapenas a troca de calor por conveco, a temperatura na qual a placa deve ser mantida

    a) 80C.b) 60,50C.c) 73,33C.d) 120,33C.

    JUSTIFICATIVA DA ALTERNATIVA CORRETA: (LETRA C)

    Na conveco, o calor fornecido pela placa q = Ah (Ts T) e Ts = 53,33 + 20 = 73,33C.

    Fontes: INCROPERA, F. P.; DEWITT, D. P. Fundamentos de Transferncia de Calor e de Massa. 6. ed. Rio de Janeiro:LTC, 2011..

    FOX, Robert W.; McDONALD, Alan T.; PRITCHARD, Philip J. Introduo Mecnica dos Fluidos. 5. ed. Rio deJaneiro: LTC, 1998.