Tarde - Prova 11 - Engenheiro de Equipamentos J_nior - Mec_nica

8/11/2019 Tarde - Prova 11 - Engenheiro de Equipamentos J_nior - Mec_nica

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ENGENHEIRO(A) DE EQUIPAMENTOS JNIOR - MECNICA

2

RASCU

NHO


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3

CONHECIMENTOS ESPECFICOS

1Em relao a um sistema que sofre um processo irreversvel,

analise as afirmativas a seguir.I - Nesse sistema, a variao de entropia sempre

positiva.II - A soma da variao de entropia do sistema e de sua

vizinhana sempre positiva.III - Uma vez criada, a entropia se torna indestrutvel.

Est correto o que se afirma em(A) III, apenas. (B) I e II, apenas.(C) I e III, apenas. (D) II e III, apenas.(E) I, II e III.

2Um sistema com massa igual a 100 kg submetido a umprocesso no qual a sua entropia especfica aumenta de0,3 kJ/kgK para 0,4 kJ/kgK. Ao mesmo tempo, a entropiade sua vizinhana diminui de 80 kJ/K para 75 kJ/K. Combase nessas informaes, conclui-se que esse processo (A) reversvel.(B) reversvel e isotrmico.(C) reversvel e adiabtico.(D) irreversvel.(E) impossvel de ocorrer.

3

A anlise das tenses atuantes no ponto P da superfcie

de um eixo solicitado por toro pura, em relao aos sis-temas de referncia xy e xy, mostrados na figura acima,estabelece que a(A) deformao

x mxima, porque x uma direo prin-

cipal.(B) deformao angular

xy nula, porque x e y so dire-

es principais.(C) tenso normal

x mxima, porque x uma direo

principal.(D) tenso cisalhante

xy mxima, porque x e y so dire-

es principais.(E) deformao

y nula, porque x e y no so direes

principais.

T y

y

Tx

45o

P x

4Um fluido escoa em uma tubulao horizontal com compri-mento igual a 50 m e dimetro igual a 0,05 m. O escoa-mento ocorre em regime permanente e est hidrodinami-

camente desenvolvido. Sabendo-se que o nmero deReynolds igual a 1.000 e que a velocidade mdia do flui-do igual a 2 m/s, a perda de carga, em m2/s2, de(A) 16(B) 32(C) 64(D) 128(E) 256

5As reaes de combusto so reaes qumicas que ocor-

rem quando os elementos presentes em um combustvelreagem com o oxignio, desprendendo grande quantida-de de calor. O oxignio necessrio para a combusto proveniente, geralmente, do ar atmosfrico, o qual cons-titudo por cerca de 21% de O

2e 79% de N

2em volume.

Considere um motor de combusto interna operando comum combustvel cujos elementos qumicos so carbono (C),hidrognio (H) e enxofre (S). sintoma de que a combus-to foi necessariamente incompleta a presena, no esca-pamento do motor, do gs(A) CO

2

(B) N2

(C) SO2(D) O

2(E) CO

6Um vaso de presso esfrico de parede fina possui dime-tro interno D e espessura de parede t. Considerando-seque o vaso fechado e que est sob uma presso internap maior que a externa, a tenso tangencial suportada porsua parede de(A) 2pD/t(B) 4pD/t

(C) pD/t(D) pD/2t(E) pD/4t

7O fluxo de calor de um processo de soldagem pode serdividido em duas etapas bsicas: o aporte trmico e adissipao do calor, principalmente, por conduo da pea.Usando-se como parmetros 30V, 700A e velocidade de10 mm/s, o aporte trmico de uma junta de chanfro reto,soldada por um arco submerso (= 0.9 ), em J/mm, (A) 210 (B) 390(C) 1890 (D) 2100

(E) 21000


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4

8Deseja-se conhecer o valor mdio do raio de eixos com-

postos, fabricados a partir de eixos macios ajustados a

eixos vazados. As amostras desses dois eixos em separa-do indicam que a mdia dos raios dos eixos macios r

com um desvio padro r e a mdia das espessuras das

paredes dos eixos vazados e com desvio padro e .

Com base nessas mdias e desvios padro, a mdia e o

desvio padro do raio do eixo de seo composta

valem, respectivamente,

9As trincas so consideradas as descontinuidades mais gra-ves em soldagem e so fortes concentradoras de tenso,podendo favorecer o incio de fratura frgil na estruturasoldada. Em relao s trincas, INCORRETOafirmar que(A) uma trinca pode ser considerada, simplificadamente,

como o resultado da incapacidade do material emresponder s solicitaes impostas localmente pelastenses decorrentes do processo de soldagem.

(B) a aplicao localizada de calor, acarretando expansese contraes, causa o aparecimento de tenses naregio da solda que, juntamente com a fragilizaoassociada s mudanas microestruturais, pode resul-tar na formao de trincas.

(C) a fissurao na solidificao um mecanismo deformao de trincas comum e est associada forma-o de filmes de material lquido segregado entre os

contornos de gro, nos estgios finais da solidificao,e incapacidade da estrutura resistir aos esforosdecorrentes da contrao do material.

(D) a fissurao pelo hidrognio ou trinca retardada considerada um mecanismo comum de formao detrincas em aos temperveis, aparecendo sempredurante a soldagem ainda em altas temperaturas ecrescendo rapidamente, o que leva perda da pea.

(E) o formato do cordo um fator importante na forma-o de trincas na solidificao, pois determina maiorou menor facilidade de alimentao do metal lquidoem certas regies do cordo no final da solidificao, e

influencia as tenses que agem nessas regies.

(A) r+ e e er

(B) (r+ e)/2 e 2/)( er

(C) r+ e e 2/1er )(

(D) r/e e er

(E) r+ e e 2/12

e2r )(

10O motor eltrico uma mquina eltrica destinada a trans-formar energia eltrica em energia mecnica. O motor deinduo o mais utilizado por combinar as vantagens da

utilizao de energia eltrica, quais sejam: baixo custo, fa-cilidade de transporte, limpeza e simplicidade de coman-do. Nesse contexto, analise as afirmativas abaixo.

I - Os motores de corrente contnua possuem customais elevado e precisam de uma fonte de correntecontnua ou de um dispositivo que converta a cor-rente alternada comum em contnua.

II - Os motores de corrente alternada sncronos so uti-lizados, em geral, para pequenas potncias, ou quan-do se necessita de velocidade varivel.

III - Os motores de corrente alternada de induo, devi-do sua grande simplicidade, robustez e baixo cus-to, so os mais utilizados, sendo adequados a qua-se todos os tipos de mquinas.

Est correto APENASo que se afirma em(A) I. (B) III.(C) I e II. (D) I e III.(E) II e III.

11Um gs perfeito (c

p= 1 kJ/kgK; R = 0,3 kJ/kgK) passa atra-

vs de um trocador de calor em regime permanente e, emconsequncia, a sua temperatura aumenta em 500 K. Se a

variao de energia cintica e de energia potencial for des-prezada e o calor especfico do gs for suposto constante,em relao sua energia interna especfica (u) e suaentalpia especfica (h), tem-se que(A) u aumenta em 350 kJ/kg e h aumenta em 500 kJ/kg.(B) u aumenta em 500 kJ/kg e h diminui em 350 kJ/kg.(C) u aumenta em 500 kJ/kg e h aumenta em 350 kJ/kg.(D) u diminui em 500 kJ/kg e h aumenta em 350 kJ/kg.(E) u diminui em 350 kJ/kg e h diminui em 500 kJ/kg.

12Uma criana segura uma bola, esfrica e homognea,com massa igual a 0,02 kg e volume igual 0,00003 m3,mantendo-a submersa a uma profundidade de 1 m em umapiscina. Sabendo-se que a massa especfica da gua dapiscina igual a 1.000 kg/m3e a acelerao da gravidade igual a 10 m/s2, o valor e o sentido da fora que a crianaexerce sobre a bola na direo vertical de

Dado: Considere como positivo o sentido do vetor acelerao da gravidade.

(A) +0,1 N

(B) 0,1 N

(C) 0,2 N

(D) +0,3 N

(E) 0,3 N


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5

13Um motor instalado sobre uma estrutura elstica com oobjetivo de diminuir as amplitudes de seu movimentovibratrio na direo vertical (sistema com um grau de

liberdade). Considerando desprezvel o efeito dissipativoda estrutura elstica, conclui-se que quanto maior a rigi-dez elstica da estrutura,(A) maior ser a frequncia natural do sistema.(B) maior ser a frequncia de excitao do sistema.(C) menor ser a amplitude do deslocamento vibratrio do

sistema.(D) maior ser a amplitude do deslocamento vibratrio do

sistema.(E) menor ser a amplitude da acelerao vibratria do

sistema.

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A parede de um forno industrial de 10 cm de espessura apre-

senta uma condutividade trmica igual a 1 W/m oC, e o seu

exterior troca calor, por conveco, com o ar externo a uma

temperatura de 25 oC. No interior desse forno, os produtos

de combusto encontram-se a 300 oC, e o coeficiente de

troca de calor por conveco 15 W/m2oC. Supondo que a

taxa de transferncia de calor, na parede, 750 W/m2, o

coeficiente de filme do ar externo, em W/m2oC, e a tempe-

ratura da superfcie interna do forno, em oC, valem respecti-

vamente,(A) 5 e 250

(B) 2,0 e 250

(C) 0,5 e 300

(D) 0,2 e 270

(E) 0,1 e 280

15No que se refere a bombas centrfugas e s leis de seme-lhana para a determinao de um novo ponto de traba-

lho, analise as afirmativas abaixo.I - A vazo volumtrica aumenta cubicamente com a

velocidade de rotao do impelidor.II - A ca rg a hidr ul ica da bo mba aum enta

quadraticamente com a velocidade de rotao doimpelidor.

III - A potncia da bomba aumenta linearmente com avelocidade de rotao do impelidor.

Est correto o que se afirma em(A) I, apenas. (B) II, apenas.(C) III, apenas. (D) I e II, apenas.(E) I, II e III.

16Associe a reao em catdica com o ambiente em que acorroso ocorre.

As associaes corretas so

(A) I - P , II - R , III - Q , IV - T(B) I - S , II - T , III - Q , IV - R(C) I - Q , II - P , III - R , IV - T

(D) I - P , II - R , III - S , IV - T(E) I - R , II - S , III - P , IV - T

17

As curvas esquemticas tenso vsdeformao de enge-

nharia, apresentadas na figura acima, so tpicas de resul-

tado de ensaios de trao e compresso uniaxiais, realiza-

dos em um mesmo material metlico e nas mesmas condi-

es de velocidade e temperatura. Com base na anlise

dos grficos e no comportamento mecnico dos materiais,

conclui-se que o(a)

(A) material apresenta empescoamento em compresso.

(B) material apresenta maior ductilidade em trao.

(C) curva (a) a do ensaio de compresso.

(D) curva (b) a do ensaio de compresso.

(E) regio plstica dos dois ensaios bem similar.

Reao catdica

I - 2H++2e 2HII - O

2+ 2H

2O + 4e 4OH

III - O2+ 4H++ 4e 2H

2O

IV - M+++ 2e M

Ambiente

P - Soluo cidaQ - Soluo cida com

oxignio dissolvidoR - Soluo neutra ou

bsica contendo oxi-gnio

S - Reduo de on me-tlico multivalente

T - Reduo de on me-tlico at seu tomo

(a)

(b)

Deformao

Tens

o


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6

18A fibra de carbono um material de alto desempenho,

utilizado como reforo em compsitos avanados com

matriz polimrica. Uma razo para a referida aplicao

que essas fibras

(A) no retm os seus elevados mdulos de trao e as

suas grandes resistncias, mesmo em temperaturas

elevadas.

(B) envolvem processos de fabricao excessivamente

caros, que no possuem uma boa relao custo-bene-

fcio.

(C) so afetadas pela umidade ou por uma grande varie-

dade de solventes, cidos e bases, na temperatura

ambiente.(D) exibem pouca diversidade de caractersticas fsicas e

mecnicas, o que no permite que os compsitos que

as incorporam possuam propriedades especificamente

engenheiradas.

(E) possuem os maiores mdulos especficos e as maiores

resistncias especficas dentre todos os materiais de

reforo como fibra.

19

A distribuio normal uma das mais util izadas para

inferncia estatstica da probabilidade de ocorrncia de di-

versos fenmenos em engenharia. Nela, qualquer varivel

aleatria normal X convertida em uma varivel normal

padronizada Z, tal queX

Z

, onde o desvio

padro e a mdia aritmtica. Na distribuio normal

padronizada,

(A) a varivel Z contnua e representa o nmero de des-

vios em relao mdia.

(B) a varivel Z possui mdia no nula e desvio padro

igual a 1.

(C) um ponto da curva da distribuio indica a probabilidade

da varivel aleatria assumir um valor real entre 0 e 1.

(D) valores idnticos acima e abaixo da mdia tm proba-

bilidades complementares, pois a curva simtrica.

(E) as mdias amostrais tero distribuio diferente da

normal para qualquer tamanho amostral n.

20Os geradores eltricos so mquinas que transformam umaforma de energia, por exemplo, mecnica, hidrulica, qu-mica, etc., em energia eltrica. Eles podem ser combina-

dos em srie ou em paralelo para atender a uma necessi-dade especfica. Na associao em srie,(A) ocorre o aumento da potncia disponvel pelo aumen-

to da fora eletromotriz do sistema.(B) ocorre o aumento da potncia disponvel pelo aumen-

to da corrente do sistema.(C) os polos positivos so ligados a um nico ponto e os

polos negativos a outro.(D) a fora eletromotriz do sistema igual quela de cada

um dos geradores associados.(E) o inverso da resistncia da associao igual soma

dos inversos das resistncias dos geradores associados.

21

A figura acima mostra um modelo simplificado de dois graus

de liberdade para um veculo plano, onde os efeitos dassuspenses e dos pneus do veculo so representados pormolas equivalentes, e os graus de liberdade referem-seaos movimentos de translao vertical x(t) e de rotao(t). As excitaes de base y

t(t) e y

d(t) representam as

irregularidades da pista. Considere que kt= k

de a =b.

O modelo linear de veculo assim idealizado(A) possui duas frequncias naturais, uma para cada grau

de liberdade.(B) conduz a uma matriz de rigidez que acopla os graus

de liberdade x e .(C) conduz a um modelo matemtico que permite analisar

a rolagem do veculo.(D) conduz a um modelo matemtico que permite analisara estabilidade lateral do veculo.

(E) possui dois modos de vibrao, um para cada grau deliberdade.

22Quando um tambor rola sem deslizamento, descendolivremente uma superfcie plana a 30 ocom a horizontal, aacelerao de seu centro de massa, em funo da acele-rao da gravidade g, vale

(A) 0 (B) g/2 (C) g (D) 2g (E)

3

g2

a b

kt

y (t)t y (t)d

kd

v

x(t)

(t)

m, J


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7

Considere a figura e o texto que se seguem pararesponder s questes de nos 23 e 24.

A tubulao de um gasoduto fixada, na parte inferior deum viaduto, por meio de suportes, cujas estruturas soconstitudas por duas barras e uma viga, conforme ilustra-do na figura acima. As barras AB e CD so elsticas linea-res e possuem a mesma geometria (rea de seo trans-versal A e comprimento L). Considere que a tubulao exer-ce uma fora F sobre um dos suportes, conforme ilustrado.

23A distribuio dos momentos fletores atuantes ao longo da

viga ACEF tem a forma representada pelo diagrama

(A) AC E F

(B) A C E F

(C)A C

E F

(D)A C E F

(E)

A C E F

a a aA C E F

Pista de rolamento

Viaduto

Tubulao

Barras

Viga

B D

Suporte

F

24Sendo = F/A, as tenses que atuam nas barras AB e CDvalem, respectivamente,(A) (trao) e (compresso).

(B)

(trao) e 2

(compresso).(C) (compresso) e 2(trao).(D) 2(compresso) e (trao).(E) 2(compresso) e 2(trao).

25Acerca do processo de transferncia de calor por radia-o, analise as afirmativas abaixo.

I - O corpo negro uma superfcie ideal empregadanas anlises de troca trmica radiante, e a radiaoemitida funo do comprimento de onda, da tem-

peratura da superfcie e da direo de emisso.II - A troca de energia radiante, em uma cavidade comduas superfcies no negras, funo apenas dastemperaturas, das reas e do fator de forma refe-rente s superfcies.

III - Introduz-se uma barreira de radiao entre duassuperfcies, j que, por sua elevada refletividade, elareduz a troca lquida de energia radiante entre assuperfcies.

Est correto o que se afirma em(A) I, apenas. (B) III, apenas.

(C) I e III, apenas. (D) II e III, apenas.(E) I, II e III.

26

Se o centro de massa da barra AB de um mecanismo pos-

sui uma acelerao GA

, conforme mostrado na figura

acima, e a acelerao angular da barra AB for nula, a

segunda Lei de Newton estabelece que as foras atuan-

tes, nos pinos A e B da barra, sero tais que sua resultante

possui direo paralela a(ao)

(A) GA

e sentido oposto a GA

.

(B) AB e sentido de B para A.

(C) AB e sentido de A para B.

(D) GA

e mesmo sentido de GA

.

(E) eixo y e sentido positivo y.

A

y

AG

G

B

x


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9

31

Em um ciclo de refrigerao de Carnot onde a temperatura

da fonte quente (TH) fixa, o grfico que representa o valor

do coeficiente de desempenho (COP), em funo da va-riao da temperatura da fonte fria (T

L),

(A)

COP

TL

(B)

COP

TL

(C)

COP

TL

(D)

COP

TL

(E)

COP

TL

32O calormetro de estrangulamento um dispositivo para adeterminao do ttulo de uma mistura bifsica lquido-va-por que escoa por uma tubulao. Se o ttulo do vapor nalinha for superior a 94%, utiliza-se um calormetro de es-trangulamento que descarrega para a atmosfera. Nesse,uma pequena frao do escoamento, cuja presso co-nhecida, desviada para o calormetro e descarregada paraa atmosfera, enquanto que um termmetro indica a tempe-ratura do vapor descarregado. Nesse processo de estran-gulamento, a propriedade termodinmica que permanececonstante a(o)(A) temperatura.(B) presso.(C) entropia.(D) entalpia.

(E) volume especfico.

33A respeito dos fluidos newtonianos e no newtonianos,verifica-se que o(s) fluido(s)(A) no newtoniano dilatante tem como exemplo o plstico

de Bingham.(B) no newtoniano tem, na viscosidade aparente, uma pro-

priedade constante que identifica cada fluido.(C) reopticos mostram um decrscimo da viscosidade

aparente com o tempo quando submetidos a uma ten-so cisalhante constante.

(D) dilatantes mostram um aumento da viscosidade apa-rente com o tempo quando submetidos a uma tensocisalhante constante.

(E) nos quais a viscosidade aparente decresce, conformea taxa de deformao aumenta, so chamados

pseudoplsticos.

34A respeito de propriedades e da natureza dos fluidos,analise as afirmativas a seguir.

I - A viscosidade dos fluidos diminui com o aumento datemperatura.

II - O coeficiente de expanso volumtrica dos fluidosaumenta com o aumento da temperatura.

III - O coeficiente de compressibilidade de um gs ideal

igual sua presso absoluta.

Est correto APENAS o que se afirma em(A) I.(B) II.(C) III.(D) I e II.(E) II e III.

35O vapor dgua a alta temperatura e presso escoa no in-terior de um tubo circular cuja superfcie exterior troca ca-

lor com o ar a temperatura ambiente. Empregando as hi-pteses do circuito trmico para esse caso, a mdia arit-mtica das temperaturas das superfcies interna e externado tubo igual mdia aritmtica das temperaturas dovapor e do ar, se(A) a espessura do tubo for desprezvel.(B) a condutividade trmica do tubo for elevada.(C) a taxa de transferncia de calor for elevada.(D) o coeficiente de filme do escoamento interno for maior

do que o ar externo.(E) as resistncias trmicas de conveco dos escoamen-

tos interno e externo forem iguais.


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36Um sistema mecnico de amortecimento desprezvel, comum grau de liberdade, entra em ressonncia quando a(A) amplitude do deslocamento vibratrio igual ao deslo-

camento esttico do sistema.(B) frequncia natural igual frequncia de excitao do

sistema.(C) amplitude do foramento dinmico igual ao peso do

sistema.(D) frequncia natural superior frequncia de

foramento do sistema.(E) frequncia de foramento superior frequncia

natural do sistema.

37

Um elevador projetado para elevar uma carga de 1.000kg a uma acelerao de 1 m/s2, conforme ilustrado na figu-ra acima. Nessas condies, e considerando g = 10 m/s2,a fora de trao T a ser aplicada ao cabo, em kN, de(A) 4,0(B) 5,0(C) 5,5

(D) 10,0(E) 11,0

38Uma chapa de ao grossa, com rea de 500 cm2, estexposta ao ar, prxima ao oceano. Aps o perodo de umano, verificou-se que a placa sofreu uma perda de peso de500g devido corroso. Considerando K=86,7 e a massaespecfica do ao igual a 7,9g/cm3, a taxa de corroso, emmm/ano, de(A) 0,79 (B) 1,27(C) 7,9 (D) 11.088,61

(E) 1,27 x 10

3

1.000 kg

T

39

Um motor aciona uma engrenagem de raio R1, conforme

mostrado na figura acima. Para atingir a velocidade cons-

tante de regime do sistema, o motor fornece um torque T

engrenagem 1. Se uma engrenagem 2, de raio R2 for

acoplada engrenagem 1, o torque do motor, para atingir

a mesma velocidade de regime, ser

(A) igual a T, qualquer que seja o raio R2.

(B) menor que T, se R2> R

1.

(C) menor que T, se R2< R

1.

(D) maior que T, qualquer que seja o raio R2.

(E) igual a 2T, se R2= 2R

1.

40Os ciclos Brayton e Rankine podem envolver aspectos deordem prtica. Nessa perspectiva, analise as afirmativas aseguir.

I - Em usinas geradoras de energia, com base no cicloRankine, procura-se manter o nvel do ttulo na sa-da da turbina baixo para minimizar o desgaste poreroso nas ps.

II - A gua um fluido de trabalho muito empregado emciclos de gerao de potncia, porm, as baixas pres-

ses de saturao, associadas aos nveis de tem-peratura comumente encontrados emcondensadores, possibilitam o indesejvel efeito dainsero de ar no sistema.

III - Para um mesmo aumento de presso, os valores debwr (back work ratio razo de trabalho reverso)para ciclos de turbina a gs, so bem maiores doque aqueles comumente encontrados nos ciclos depotncia por gerao de vapor.

Est correto o que se afirma em(A) III, apenas. (B) I e II, apenas.(C) I e III, apenas. (D) II e III, apenas.

(E) I, II e III.

Engr. 2Raio R2

Engr. 1Raio R1

MOTOR


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41Um refrigerador que opera segundo um ciclo de refrigera-o de Carnot retira 4 kW de calor de um ambiente quandotrabalha entre os limites de temperatura de 300 K e 200 K.Nessa situao, a quantidade de energia consumida pelorefrigerador em meia hora de operao (kJ) ser(A) 1.800(B) 3.600(C) 5.400(D) 7.200(E) 14.440

42Sobre anlise dimensional e relaes de semelhana emmecnica dos fluidos, analise as afirmativas abaixo.

I - Escoamentos dinamicamente semelhantes sogeometricamente semelhantes.

II -

Escoamentos cinematicamente semelhantes sogeometricamente semelhantes.III - O nmero de Reynolds o nico grupo adimensional

necessrio no clculo da perda de carga em tubula-es.

Est correto APENASo que se afirma em(A) I. (B) II.(C) III. (D) I e II.(E) I e III.

43

Uma pea prismtica de seo retangular est sujeita, emuma de suas sees transversais, ao de dois momen-tos fletores, M

xe M

yatuantes, conforme indicado na figura

acima. Considerando Mx= M

y, a maior tenso normal de

trao, por efeito de flexo, ocorre no ponto(A) R, porque o momento de inrcia I

x> I

y.

(B) S, porque o momento de inrcia Iy> I

x.

(C) M, porque, nesse ponto, ocorre a superposio detenses normais de trao.

(D) P, porque, nesse ponto, a tenso normal de trao maior que a tenso normal de compresso.

(E) N, porque, nesse ponto, ocorre a superposio de

tenses normais de trao.

M N

S

R

M

M2a

0

P Q

a

x

y

x

y

44

Deseja-se reduzir um sistema mecnico constitudo poruma massa e trs molas (k

1, k

2e k

3) a um sistema massa-

mola bsico de um grau de liberdade. Considerando o sis-tema linear e a disposio dos elementos, mostrada nafigura acima, a rigidez equivalente desse sistema obtidapela combinao das molas(A) k

1e k

2em paralelo, e o resultado em srie com k

3.

(B) k1e k

2em srie, e o resultado em paralelo com k

3.

(C) k1e k

3em srie, e o resultado em paralelo com k

2.

(D) k1, k

2e k

3em paralelo.

(E) k1, k

2e k

3em srie.

45Em um ciclo Brayton ideal, a temperatura na entrada e nasada da turbina valem, respectivamente, 1.400 K e 700 K.Sabe-se, tambm, que a temperatura de admisso do ar nocompressor 300 K. Com base nesses dados e admitindovlida a abordagem de ar-padro frio, a taxa de compres-so e o rendimento do ciclo so iguais, respectivamente, a

Dado: Razo de calores especficos do ar: 1, 4 2

(A) 11,2 e 68%(B) 22,4 e 25%(C) 11,2 e 50%(D) 22,4 e 68%(E) 33,6 e 50%

46Em um ciclo de Rankine ideal, cujo rendimento 40%, aentalpia especfica na entrada e sada da caldeira valem,respectivamente, 200 kJ/kg e 2.600 kJ/kg. Utiliza-se umacirculao de gua fria para promover a rejeio de calor nocondensador e sabe-se que a vazo mssica do ciclo 5%da vazo de arrefecimento. Com base nesses dados, o au-mento da temperatura da gua de resfriamento, em C, (A) 1,2(B) 1,8(C) 9,0(D) 12,0

(E) 18,0

k3

k1 k2

Massa m x(t)


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47Dentre os diagramas Presso Velocidade apresentados a seguir, aquele que corresponde a uma turbina a vapor comescalonamento de presso (turbina Rateau)

(A)

PRESS

O

PRESSO DOCONDENSADOR

VELOCIDADE DO VAPORAO ENTRAR

PRESS

O

DO

VAPOR

NAADMISS

O

VELOCIDADE NOS

BOCAIS

NASP

S

VELOCIDADEDO

VAPOR

NASA

DA

(B)

PRESSO NAS PS MVEIS

NOSBOCAIS

PRESS

O

DO

VAPOR

AO

ENTRAR

NAS PSFIXAS

VELOCIDADE DO VAPORAO SAIR

VELOCIDADE

VELOCIDADE DOVAPOR AO ENTRAR


(C) VELOCIDADE


PRESS

O

DO

VAPOR

AO

EN

TRAR


VELOCIDADE

DO

VA

PORAO

SAIR

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O

NASP

S

NOS

BOCAIS

(D)

VELOCIDADEDO VAPOR

NA SADA


PRESS

O

DO

VAPOR

NAADM

ISS

O PRESSO


NAS PS FIXAS

VELOCIDADE

NAS PS MVEIS

(E)

NAS PS MVEISNOS BOCAIS

NAS PS FIXASVELOCIDADEDO VAPORNA SADA


PRESS

O

DO

VAPOR

NAADMISS

O

PRESSO

VELOCIDADE DO VAPORNAADMISSO

1 DEGRAU 2 DEGRAU

VELOC

.


13/19


13

48A corroso pode ocorrer em diferentes formas, tais comoas mencionadas na coluna da esquerda. Associe cada for-ma de corroso sua respectiva descrio, apresentadana coluna direita.

A associao correta (A) I - P , II - Q , III - R , IV - S e V - T(B) I - Q , II - R , III - P , IV - S e V - T(C) I - R , II - P , III - T , IV - S e V - U(D) I - U , II - Q , III - P , IV - S e V - T(E) I - R , II - P , III - S , IV - T e V - Q

49As macro e microestruturas das soldas por fuso influenciamas propriedades das juntas soldadas, o que conduz aafirmar que o(a)(A) ciclo trmico de soldagem no influencia as reaes e

alteraes microestruturais que ocorrem nas vizinhan-as da junta soldada.

(B) Metal de Base (MB) uma regio prxima do cordode solda e que foi afetada pelo processo de soldagem.

(C) temperatura de pico, na regio de refino de gro, variaentre 727 C e a linha A3, sendo caracterizada pela trans-formao parcial da estrutura original do metal de base.

(D) Zona Termicamente Afetada (ZTA) a regio fundidado metal de base que teve sua microestrutura e/oupropriedades alteradas pelo ciclo trmico de soldagem.

(E) estrutura da Zona Termicamente Afetada (ZTA) de umao de baixo carbono inclui a regio de crescimento degro, outra de refino de gro e a regio intercrtica.

P -Ocorre quando dois metais ou ligas que pos-suem composies diferentes so acopladoseletricamente ao mesmo tempo em que soexpostos a um eletrlito.

Q -Surgeda ao combinada de um ataque qu-mico e da abraso ou desgaste mecnicocomo consequncia do movimento de um flui-do.

R - uma forma de corroso eletroqumica queocorre com intensidade equivalente ao longode toda a superfcie que est exposta.

S -Ocorre preferencialmente ao longo doscontornos de gros para algumas ligas e emalguns ambientes especficos.

T - uma forma muito localizada de ataque porcorroso, onde pequenos buracos se formam.

U - encontrada em ligas por soluo slida eocorre quando um elemento ou constitu-inte removido preferencialmente comoconsequncia de processos de corroso.

I - Ataque uniformeII - Corroso galvnicaIII - PitesIV - Corroso intergranularV - Lixvia seletiva

50As superligas so materiais que possuem combinaes

superlativas de propriedade, sendo comumente usadas na

fabricao de

(A) carcaas de avies e na indstria naval.

(B) implantes e prteses de alta resistncia.

(C) magnetos de alta potncia para trens-bala.

(D) turbinas de avies e na indstria petroqumica.

(E) fuselagens e tubeiras de foguetes.

51O estado plano de tenses que ocorre em um ponto da pare-

de de um reservatrio cilndrico de ao de parede fina, fecha-

do nas extremidades, tal que as tenses principais nas dire-

es principais 1 e 2 (conforme preconizado pela teoria demembrana) obedecem relao

1= 2

2. Esse estado plano

de tenses produz um estado tridimensional de deformaes

em que as deformaes 1,

2e

3so, respectivamente,

(A) positiva, positiva e nula.

(B) positiva, positiva e negativa.

(C) positiva, negativa e nula.

(D) positiva, positiva e positiva.

(E) negativa, positiva e nula.

52

Uma tubulao deve ser instalada de modo que seus

apoios sejam igualmente espaados ao longo de seu

comprimento, conforme mostrado na figura acima. Com

base nessa premissa, o diagrama de momentos fletores

entre quaisquer dois apoios similar ao de uma viga e

sujeita a uma carga uniformemente distribuda e

(A) simplesmente apoiada em ambas as extremidades.

(B) engastada em ambas as extremidades.

(C) engastada em uma extremidade e apoiada na outra.

(D) engastada em uma extremidade e livre na outra.

(E) apoiada em uma extremidade e com rotao nula no

centro.

Espaamento a

Tubulao sob ao do peso prprio

a

Apoios simples

a


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14

53No que se refere ao processo de transferncia de calor porconveco, analise as afirmativas a seguir.

I -

Apesar de serem corrosivos, metais lquidos soempregados em situaes onde se deseja obter al-tas taxas de transferncia de calor, sendo que, nocaso de um escoamento laminar em uma placa pla-na para a situao de conveco forada, pode-sedemonstrar que, para os casos envolvendo nme-ros de Prandtl muito baixos, o nmero de Nusseltlocal funo da raiz quadrada do nmero de Peclet.

II - O regime de conveco mista se refere a uma situa-o na qual tanto os efeitos de conveco livre econveco forada so relevantes e, nesse caso, onmero de Grashof possui a mesma ordem de gran-

deza do quadrado do nmero de Reynolds.III -

Em vrias situaes de engenharia, deseja-se inten-sificar a transferncia de calor em escoamentos in-ternos, sendo que uma forma de se obter esse efei-to pela insero de aletas longitudinais na superf-cie interna do tubo, o que acarreta um aumento daperda de carga.

Est correto o que se afirma em(A) III, apenas. (B) I e II, apenas.(C) I e III, apenas. (D) II e III, apenas.(E) I, II e III.

54Um caminho com massa de 10.000 kg deve subir umarampa de 30 oa uma acelerao de 2,5 m/s2. Nessa situa-o, e considerando g = 10 m/s2, a fora de atrito a sersuportada pelo conjunto de pneus, em kN, vale(A) 25(B) 40(C) 50(D) 60(E) 75

55O momento de inrcia de massa de um corpo rgido umapropriedade do corpo extremamente importante para aanlise de seu comportamento dinmico. Essa proprieda-de representa a(A) distribuio da massa do corpo em relao sua geo-

metria.(B) relao entre a massa do corpo e a acelerao de seu

centro de massa.(C) relao entre a fora aplicada no centro de massa do

corpo e sua correspondente acelerao.(D) relao entre o momento aplicado ao corpo e a acele-

rao linear do centro de massa do corpo.

(E) relao entre a massa do corpo e sua rigidez.

56O mapa de desempenho abaixo corresponde a um com-pressor centrfugo de pequeno porte e de um nico est-gio, utilizado para comprimir o ar associado a motores. O

eixo vertical indica a relao de compresso e o horizontalindica a vazo mssica aspirada. As linhas inclinadascorrespondem rotao e as pontilhadas correspondem eficincia isentrpica. Com base nas caractersticas dessetipo de compressor, analise as afirmativas que se seguem.

I - Esse compressor deve operar com uma rotao re-lativamente alta para apresentar um bom rendimen-to adiabticoe, por causa disso, quando utilizado nacompresso de ar em motores de combusto inter-na, ele mais adequado para funcionar conectadoa uma turbina do que acionado pelo prprio motor.

II - As curvas caractersticas mostradas no mapa po-dem ser utilizadas para a determinao do ponto deoperao desse compressor para qualquer tipo degs, desde que conhecidas a vazo mssica de as-

pirao e a relao de compresso, uma vez que ascurvas independem da natureza do gs aspirado.III - Considerando-se que esse compressor opere em um

sistema sob uma dada relao de compresso e umadada rotao, se uma manobra no processo reduzira presso de descarga sem que nenhuma outra per-turbao ocorra, ento a rotao ser reduzida.

Est correto o que se afirma em(A) I, apenas.(B) II, apenas.(C) I e II, apenas.(D) I e III, apenas.

(E) I, II e III.

Relaodecompress

o

1.6

1.5

1.4

1.3

1.2

1.10.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12

Vazo mssica, kg/s

140rev/s

120

100

80

60

40

20

0.40

0.50

n =0.55

C

0.30


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15

57Se a variao de entalpia atravs das ps mveis e dasps fixas de um estgio de uma turbina a vapor , respec-tivamente, 10 kJ/kg e 15 kJ/kg, ento, o grau de reao do

estgio (A) 33%(B) 40%(C) 50%(D) 60%(E) 67%

58O objetivo da sobrealimentao nos motores a diesel (A) aumentar a potncia por unidade de cilindrada produ-

zida pelo motor.(B) aumentar o resfriamento dos cilindros.

(C) diminuir o consumo de combustvel.(D) reduzir o nvel de rudo do motor.(E) reduzir a presso dentro dos cilindros.

59A respeito dos aspectos tericos e prticos sobre o cicloBrayton, sabe-se que possvel(A) avaliar o rendimento trmico com o conhecimento das

temperaturas de entrada e sada do compressor, parao ciclo de Brayton ideal, considerando a anlise de ar-padro frio.

(B) inserir um regenerador no ciclo Brayton de ar-padro,visando ao reaproveitamento dos gases de exaustona turbina, porm este procedimento acarretar umaqueda no rendimento trmico do ciclo.

(C) ser representado em um diagrama presso-volumeespecfico atravs de um retngulo, no caso do cicloBrayton ideal de ar-padro.

(D) acrescentar um difusor antes do compressor, o que fazcom que a velocidade do ar seja aumentada em umaturbina a gs estacionria.

(E) introduzir um bocal, aps a turbina com descargasubsnica, com o objetivo de aumentar a presso con-

forme o gs escoa por este ltimo equipamento.

60O projeto de um novo motor a diesel para caminhesmdios foi encomendado por uma empresa. Optou-se porutilizar ferro fundido para fabricao do bloco do motor.Observando-se a disponibilidade dos fornecedores locais,que tipo de ferro fundido deve ser selecionado?(A) Vermicular.(B) Branco ou nodular.(C) Nodular.(D) Malevel.

(E) Nodular ou malevel.

61A respeito de escoamentos isentrpicos compressveis, emregime permanente, de um gs ideal, em um bocal conver-gente com nmero de Mach igual a 1(um) na seo trans-

versal de sada do bocal, constata-se que a(A) vazo mssica aumenta ao se reduzir a presso nasada do bocal.

(B) vazo mssica aumenta ao se reduzir a temperaturade estagnao na entrada do bocal.

(C) presso de estagnao diminui ao longo do bocal.(D) temperatura de estagnao diminui ao longo do bocal.(E) temperatura de estagnao aumenta ao longo do

bocal.

62A respeito de escoamentos isentrpicos compressveis emregime permanente de um gs ideal em um bocal conver-

gente-divergente, sabe-se que(A) quando o nmero de Mach igual a 1(um) na garganta

do bocal, afirma-se que a velocidade do gs, na sadado bocal, supersnica.

(B) quando a velocidade do gs, na sada do bocal, supersnica, a presso na garganta do bocal igual presso crtica.

(C) quando a velocidade do gs, na sada do bocal, su-persnica, ocorre a formao de uma onda de choqueno divergente.

(D) a presso crtica a presso mais elevada que podeser alcanada na garganta de um bocal convergente-

divergente.(E) a condio de bloqueio ou estrangulamento do escoa-mento ocorre quando o nmero de Mach maior que1(um) na garganta do bocal convergente-divergente.

63Em relao aos princpios de operao de trocadores decalor, analise as afirmativas a seguir.

I - No caso de dois trocadores de calor com o mesmocoeficiente global e as mesmas temperaturas deentrada e sada, o arranjo em correntes opostas ne-cessitar de uma maior rea de troca quando com-

parado com o arranjo em correntes paralelas.II - Em um trocador de calor do tipo casco e tubos,

conveniente, para fins de operao, que fluidos comsedimentos escoem, preferencialmente, pelos tubos,pois mais fcil limpar os tubos do que o casco.

III - Se for desejvel obter um efeito de fluxo de calorconstante na superfcie do tubo interno de um troca-dor de calor bitubular, deve-se fazer com que a cor-rente externa se condense.

Est correto o que se afirma em(A) II, apenas. (B) I e II, apenas(C) I e III, apenas. (D) II e III, apenas.(E) I, II e III.


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17

67

As figuras (a) e (b) acima representam tratamentos trmicos que podem ser utilizados em aos de mdia/alta resistnciapara melhor equilbrio de suas propriedades mecnicas. Eles so conhecidos, respectivamente, como(A) martmpera e normalizao.(B) tmpera e revenido.(C) austmpera e martmpera.(D) tmpera/revenido e martmpera.(E) martmpera e austmpera.

68Em relao a processos de soldagem, correto afirmar que(A) uma das funes do revestimento, no processo de soldagem com eletrodo revestido, proteger a alma do eletrodo

contra oxidao e evitar o sopro magntico.(B) com a utilizao de corrente alternada, no processo de eletrodo revestido, ocorre elevado sopro magntico.(C) o controle do ngulo de inclinao do eletrodo, no processo de soldagem com eletrodo revestido, no uma varivel

importante na obteno de uma solda de boa qualidade.(D) no processo de soldagem a arco submerso, a proteo da poa de fuso obtida graas ao redutora dos gases.(E) no processo de soldagem TIG, o calor necessrio para a fuso obtido atravs do arco eltrico entre um eletrodo de

tungstnio, no consumvel, e a pea.

superfcie

centro

TEMPERATURA

transformao

bainita

TEMPO

(b)

superfcie

centro

temperatura de revenimento

martensita revenida

TEMPERATURA

martensita

transformao

TEMPO

(a)


18/19


18

70

Um motor aciona uma carga atravs de um redutor com dois pares de engrenagens de dentes retos, conforme mostrado nafigura acima. Os eixos 1, 2 e 3, sujeitos toro pura, possuem o mesmo dimetro, e seu material elstico linear. Se atenso principal mxima, no eixo 1,

1, e considerando a relao de transmisso dos dois pares de engrenagens, as

tenses principais mximas atuantes, nos eixos 2 e 3, so, respectivamente, iguais a

(A) 1/2 e

1/4

(B) 1/2 e

1/8

(C) 1/4 e

1/2

(D) 1/4 e

1/8

(E) 1/8 e 1/8

Motor

Reduo 1:4Reduo 1:2

Eixo 2

Eixo 3

CargaEixo 1

69As fotomicrografias abaixo so dos ferros fundidos: malevel (FEM), cinzento (FEC), nodular (FEN) e branco (FEB), quetm vrias aplicaes tecnolgicas.

A associao correta entre o tipo de ferro fundido e sua respectiva microestrutura (A) P-FEB , Q-FEN , R-FEB , S-FEM(B) P-FEM , Q-FEN , R-FEB , S-FEC(C) P-FEN , Q-FEB , R-FEC , S-FEM(D) P-FEC , Q-FEN , R-FEB , S-FEM(E) P-FEB , Q-FEM , R-FEC , S-FEN


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RASCU

NHO

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Tarde - Prova 11 - Engenheiro de Equipamentos J_nior - Mec_nica