ENGENHARIA MECÂNICA ou SELETIVO; mesma; apontamentos; · A figura abaixo esquematiza uma caixa de redução. ... Um ponto material P de massa 5 kg move-se no plano xy sob a ação

MARINHA DO BRASIL

DIRETORIA DE ENSINO DA MARINHA

PROCESSO SELETIVO PARA INGRESSO NO CORPO DE ENGENHEIROS DA MARINHA

(EN/2004)

ENGENHARIA MECÂNICA

1* PARTE

INSTRUÇÕES GERAIS

1- A duração da prova será de 04 horas e não será prorrogado;

2- Ao término da prova, entregue o caderno ao fiscal, sem desgrampear nenhuma folha;

3- Responda as questões utilizando caneta esferográfica azul ou preta. Não serão consideradas respostas

a lápis;

4- Confira o número de páginas de cada parte da prova;

5- Só comece a responder a prova ao ser dada a ordem para iniciá-la, interrompendo a sua execução no

momento em que for determinado;

6- O candidato deverá preencher os campos:- PROCESSO SELETIVO;- NOME DO CANDIDATO; e- N° DA INSCRIÇÃO e DV.

7- Iniciada a Prova, só será permitido dirigir-se ao fiscal em caso de problema de saúde ou ocorrência

grave que impossibilite a realização da mesma;

8- A solução deve ser apresentada nas páginas destinadas a cada questão;

9- Não é permitida a consulta a livros ou apontamentos; e

10- A prova não poderá conter qualquer marca identificadora ou assinatura, o que implicará na

distribuição de nota zero.

NÃO DESTACAR A PARTE INFERIOR

NOTA

RUBRICA DO PROFESSOR ESCALA DE USO DA DEnsM

000 A 100

PROCESSO SELETIVO:

NOME DO

CANDIDATO:

N° DA INSCRIÇÃO DV ESCALA DE NOTA USO DA DEnsM

6 % 000 A 100

la PARTE: CONHECIMENTOS PROFISSIONAIS (VALOR: 80 PONTOS)

la QUESTÃO (10 pontos)

A figura abaixo esquematiza uma caixa de redução. São dados os

raios e as inércias rotacionais das engrenagens, já incluídos os

respectivos eixos. Obtenha a expressão da inércia rotacional

(equivalente) dessa caixa de redução, em relação:

a) ao torque Ti e à rotação oi. (5 pontos)

b) ao torque T2 e à rotação o2. (5 pontos)

2o2, T2

r1 01, Il

Prova: l a PARTE Concurso: EN

Profissão: ENGENHARIA MECÂNICA

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2 a QUESTÄO (10 pontos)

A figura abaixo representa uma suspensão dianteira, com eixo

duplo, usada em pequenos caminhões . A massa da viga central F é de 40

kg. A massa de cada roda com o respectivo eixo é de 35 kg, com o

centro de massa a 680 mm da linha vertical central. Para uma carga L

= 12 kN, transmitida à viga F, calcule a força total de cisalhamento

suportada pelo pino A.

Suponha que a força na mola é vertical, que não há esforço

lateral no contato do pneu com o solo, e que a aceleração da

gravidade é de 10 m/ s2.

500 mm

400 mm

- 750 mm

Prova: 1. PARTE Concurso: EN


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3 a QUESTÄO (10 pontos)

No processo de fabricação de certos tipos de vasos de pressão, é

realizada uma etapa chamada de "auto-fretagem", em que o vaso é

submetido a valores de pressão interna que geram em suas paredes

valores de tensão superiores ao limite de escoamento do material .

Responda:

a) Qual a finalidade desse processo? (5 pontos)

b) Qual o parâmetro principal que deve ser controlado durante esse

processo? (5 pontos)

Prova: 1a PARTE Concurso: EN


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4a QUESTÃO (5 pontos)

No Brasil, em muitos casos há a opção para se escolher motor a

álcool ou motor a gasolina para o mesmo modelo de um veículo.

Explique a razão do motor a álcool fornecer maior potência e torque

que o motor a gasolina, nesses casos.



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Sa QUESTÃO (5 pontos)

Considere a instalação de uma turbina a gás ou de um motor a

pistão (diesel) em um navio.

a) Compare as vantagens e desvantagens do emprego de um ou outro.

(3 pontos)

b) Explique por que razão em muitos navios de guerra a planta

propulsora é mista, com motores diesel e turbinas a gás .

(2 pontos)

Prova: 1* PARTE Concurso: EN


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6 a QUESTÃO (10 pontos)

Em relação aos tipos de tubos de aço, responda:

a) quais são os dois tipos principais, tendo em vista o seu princípio

básico de fabricação? (5 pontos)

b) qual o processo de fabricação mais adequado para obter tubos com

seção diferente da circular e com melhor resistência à tração?

(5 pontos)

Prova: la PARTE Concurso: EN


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7a QUESTÃO (10 pontos)

A comporta AB represa um fluido com peso específico y e altura

2h, conforme mostrado na figura abaixo, A comporta está articulada em

A e tem largura b.

Determine o valor da força horizontal que uma trava deve aplicar

em B para manter a comporta fechada.

' ' B2h

h

A -



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Sa QUESTÃO (10 pontos)

A parede de um forno industrial é construída em tijolo

refratário com 0,15 m de espessura e condutividade térmica de 1,7

W/m.K. As medidas realizadas em condições de operação permanente

mostram que as temperaturas nas superfícies interna e externa são

1400 K e 1150 k. Qual é a taxa de perda de calor através de uma

parede de 0,5 m por 3 m?



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A eficiência máxima de um determinado ciclo térmico é de 60% . Se

este ciclo térmico recebe o calor transferido de gases quentes a uma

temperatura de 500 K, qual é a temperatura em que descarrega energia

por troca de calor para a atmosfera?



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MARINHA DO BRASIL

DIRETORIA DE ENSINO DA MARINHA

PROCESSO SELETIVO PARA INGRESSO NO CORPO DE ENGENHEIROS DA MARINHA

(EN/2004)


2a PARTEINSTRUÇÕES GERAIS

1- Você está iniciando a 2. parte da prova (parte básica);

2- Confira o número de páginas desta parte da Prova;

3- O candidato deverá preencher os campos:- PROCESSO SELETIVO;- NOME DO CANDIDATO; e- N° DAINSCRIÇÃOeDV.

4- A solução deve ser apresentada nas páginas destinadas a cada questão; e

5- Não é permitida a consulta a livros ou apontamentos.

NÃO DESTACAR A PARTE INFERIOR

NOTA

RUBRICA DO PROFESSOR ESCALA DE USO DA DEnsM

000 A 100

PROCESSO SELETIVO:

NOME DO

CANDIDATO:

N° DA INSCRIÇÃO DV ESCALA DE NOTA USO DA DEnsM

000 A 100

2 a PARTE: CONHECIMENTOS BÁSICOS (VALOR: 20 PONTOS)

la QUESTÄO (3 pontos)

Considere a função f: [ 0,2] -> lR definida por f (t)=0, se o & t 5 1,

e f(t)= 1, se 1 < t 5 2.

a) Encontre uma função contínua F: [ 0,2] -ilR tal que F'(t)=f(t), para

todo t e [ 0,2] , tøl. (1 ponto)

b) Seja g: IR -> IR a extensão periódica de período 4 e par de f .

Calcule a expansão em série de Fourier de g. (2 pontos)



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Sabe-se que a transformada de Laplace de f (t)=1, t 2 0, é

12(f) = F (s) = -

, s 2 0 .s

a) Calcule a transformada de Laplace de g(t)= t2, t 2 0. (1 ponto)

1

b) Sabendo que a transformada de Laplace de h(t)= e' é 2(h) = e(s - 1)

a transformada de Laplace de k (t) =

(et + e-" - t2 - 1 é

2

12 (k) =

,resolva o problema de valor inicial

(s3(s2 - 1) )

y' ' - y = t2, y(0) = 1, y' (0) = 1. (2 pontos)



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3aQUESTÄO (2 pontos)

Considere o campo vetorial

F (x, y, z) = (sin (y+ z) , cos (x+ z) , sin (x+y) ) , (x, y, z) e IR3.

a) Calcule o divergente de F. (1 ponto)

b) Seja S a esfera de centro na origem e raio 1, isto é,

S= { (x, y, z) e IR3 2 y2 , 22

e seja n a normal unitária exterior a S. Calcule ffs F.n dA.

(1 ponto)

Prova: 2 * PARTE Concurso: EN


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Considere a transformação linear T: IR4 -> IR4 definida por

T (x, y, z, w) = (x+az-w, y+w, x+y-2 z, 4 z-w) , onde a é um parâmetro real .

a) Calcule a matriz de T em relação à base canônica de IR4. (1 ponto)

b) Para quais valores de gelR a imagem de T tem dimensão 3? (1 ponto)

Prova: 2 a PARTE Concurso: EN


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B a QUESTÃO (4 pontos)

Um ponto material P de massa 5 kg move-se no plano xy sob a ação

da força F derivada do potencial U(x, y)=x2_y2+2x274, constituindo um

sistema isolado.

a) Calcule o trabalho da força F para deslocar P do ponto (-1,0) até

o ponto (1,0) ao longo de uma curva diferenciável y : [ 0,1] -> IR2

que une esses dois pontos, isto é, y(0)= (-1,0) e y(1)= (1,0).

(2 pontos)

b) Suponha que P move-se ao longo do eixo dos "x" no sentido positivo

com velocidade constante de 3 m/ seg e num determinado instante, ao

passar pela origem, divide-se em duas partículas A e B de massas

respectivamente 2 kg e 3 kg. Após a divisão, a partícula A move-se

na direção e sentido do vetor (1,1) com velocidade constante de

intensidade 3 m/ seg. Calcule a velocidade da partícula B.

(2 pontos)



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Uma haste de cobre de comprimento L com uma extremidade fixa num

ponto O gira num plano em um campo magnético uniforme de indução

magnética B com velocidade angular constante e no sentido anti-

horário em torno de O. Sendo a direção de B perpendicular ao plano de

rotação da haste, calcule o módulo da força eletromotriz que aparece

entre as extremidades da haste.



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Um gás é submetido a um ciclo de Carnot com rendimento de 0, 3.

Calcule a temperatura mais alta que o gás atinge supondo que:

a) a temperatura mais baixa do gás nesse ciclo é 150 ° C. (2 pontos)

b) a temperatura mais baixa é reduzida para 75° C. (1 ponto)



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MARINHA DO BRASILDIRETORIA DE ENSINO DA MARINHA

PROCESSO SELETIVO

PARA

INGRESSO

NO

CORPO DE ENGENHEIROS DA MARINHA

2004

(TEXTO EM INGLÊS TÉCNICO)


TEXTO EM INGLÊS PARA TRADUÇÃO

Banging out tiny parts

Cold forming makes short work of high-precision, metal components.

Steve Taylor

The quest for ever more compact products has designers looking for

ultra-small, high-precision metal components that can be made quickly

and inexpensively. Cold forming can produce such components in net or

near-net shape at rates to 400 parts/min or faster. Parts can have

multiple diameters, shoulders, and heads, even letters and logos.

Cold forming takes wire from a coil and cuts it to precise lengths.

Multiple blows by a series of dies and punches then shape the wire

into a finished product in one machine cycle. Parts with high levels

of precision and complexity are possible. For instance, outside

diameters can be made less than 0.015 ± 0.0005 in. Internal diameters

can also be held to within 0.0005 in. and lengths to 0.005 in.

Typical cold-forming techniques include upsetting or heading, forward

and backward extrusion, piercing, and trimming. Upsetting starts with

wire of a smaller diameter and forms features with a larger diameter

but shorter length (conservation of volume) . Headed fasteners are

made using this technique. Calculating volume of the upset and

dividing by the area of the starting material gives final length.

Length is then divided by starting diameter, yielding the number of

diameters of material in the upset. Buckling limits upsetting of

typical carbon steels to about 2.25 diameters. Softer alloys such as

copper and silver have a buckling limit of about 1.5 diameters.

Beyond these ratios an additional controlled upset is required to

collect the needed material.

There are two basic types of forward extrusions, open and trapped. An

open extrusion is one in which material being extruded is not

confined by tooling, hence the name. This generally works for

reductions of about 30 to 35% . Beyond this point the material will

upset rather than extrude. Reductions approaching 70 to 75% can be

Prova: TRADUÇÃO DE TEXTO EM INGLÊS Concurso: EN


1 de 2

accom'plished by confining or trapping material in tooling during the

extrusion process. Then pressure on tooling is the limiting factor.

Such guidelines work well for typical low-carbon steels and average-

sized components. However, they become less dependable for miniature

parts and nonferrous materials such as silver, gold, copper, and

brass. This is because nonferrous materials tend to have tensile and

yield strengths that are much lower than steel. As such they flow

easier but have less column strength and a greater tendency to easily

upset . This lowers open-extrusion-reduction percentages and upset

ratios. However, the use of unconventional methods can push the

design envelope.

Machine Design

August 7th, 2003

Prova: TRADUÇÃO DE TEXTO EM INGLÊS Concurso: EN


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