Questões Resolvidas Eng Mecanica

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QUESTÃO 18 –CHESF/2007

A seguir, é apresentada uma instalação de bombeamento:

Neste desenho, a bomba deve transportar o fluido do reservatório A até o reservatório B. Com base nas informações dadas, marque a alternativa correta:

A) A energia consumida pela bomba independe do fluido utilizado.

B) As perdas de carga são constantes para qualquer vazão volumétrica.

C) No projeto deste sistema, devem ter sido levados em consideração, aspectos referentes à cavitação da bomba, uma vez que a cavitação pode gerar danos às instalações.

D) A curva do sistema é constante e igual a 52m.

E) As válvulas e joelhos não devem contabilizar no dimensionamento hidráulico deste sistema.

Resolução:

Seguem abaixo as equações de Bernouli e da perda de carga para facilitar a interpretação da questão:

Equação de Bernouli:

(1)

Equação da Perda de Carga:

(2)

Comentário das alternativas:

Alternativa A – Incorreta: a energia consumida pela bomba é função do Head (H), que por sua vez é função da densidade do fluído conforme a equação (1). O Head também é função da viscosidade porque para encontrar a perda de carga (hlt) é necessário encontrar o número de Reynolds que é função desta propriedade física.

Alternativa B – Incorreta: como a vazão volumétrica é produto da velocidade com a densidade do fluido, então, de acordo com a equação (2), a perda de carga depende da vazão volumétrica.

Alternativa C – Correta: se a diferença da perda de carga por sucção disponível com a energia da pressão de vapor for menor que a perda de carga por sucção requerida pela bomba, pode ocorrer a formação de uma cavidade de vapor que leva à vibração da máquina.

Alternativa D – Incorreta: a curva do sistema (H) é função da velocidade (v). Se ocorrer variação na velocidade de escoamento irá ocorrer uma variação da curva do sistema.

Alternativa E – Incorreta: as válvulas e joelhos contabilizam no dimensionamento hidráulico pela equação da perda de carga através do coeficiente de perda localizada (K).

Alternativa C é correta

QUESTÃO 43 – POLÍCIA CIVIL DE PERNAMBUCO/2006

Na figura abaixo, uma partícula esférica é mantida em suspensão por um fluxo de ar alimentado pela seção inferior da câmara. O ar, ao incidir sobre a partícula, está na temperatura Ta. A área da partícula é A, o coeficiente de transferência de calor convectivo é h, o coeficiente de Stefan- Boltzmann é σ e a emissividade da partícula é ε. Se a temperatura da partícula deve ser mantida a Tp (maior que Ta), a temperatura Ts da superfície da câmara deve ser:

Resolução:

Como a temperatura da partícula é mantida constante, trata-se de um problema em regime permanente em que há um fluxo de energia que entra no volume de controle por meio de radiação e outro fluxo de energia que sai por convecção porque a temperatura da esfera é mantida acima da temperatura da corrente de ar.

Cálculo da energia que entra por radiação qr:

Cálculo da energia que sai por convecção qc:

Cálculo da temperatura da superfície da câmara (Ts):

Alternativa C é correta

QUESTÃO 34 – PETROBRÁS/2006

A deformação específica medida na superfície de um reservatório esférico contendo gás pressurizado ε = 1000 μ. Considerando a teoria de membrana para o comportamento das tensões na parede do reservatório e sabendo que o material é um aço com módulo de elasticidade E = 210 GPa e Coeficiente de Poisson υ = 0,3, a tensão normal máxima atuante em qualquer ponto da superfície, em MPa, vale:

(A) 100

(B) 200

(C) 300

(D) 400

(E) 500

Resolução:

Para um reservatório cilíndrico, devido à simetria, as tensões circunferenciais são iguais. Sendo a magnitude destas tensões determinadas a partir de um corte do reservatório na direção circunferencial. Com estas considerações a tensão radial é considerada desprezível em relação a circunferencial, pois esta tensão é zero no lado externo da parede do vaso e de pequeno valor em seu interior, para um vaso de paredes finas.

Mostrando essas tensões no círculo de Mohr para um ponto situado no lado externo da parede do vaso:

O cáculo da deformação circunferencial é dado por:

(Lei de Hooke)

Substituindo os valores:

Alternativa C é correta.

QUESTÃO 18 – COMPANHIA DE ÁGUAS DE JOINVILLE/2007

Sobre a superfície de fratura de um material metálico, assinale a alternativa correta:

A) Fraturas “rugosas” só ocorrem na presença de altas temperaturas.

B) Fraturas contendo “marcas d`água” e “estrias” são características de materiais rompidos por fadiga.

C) Fraturas a 45º são características de materiais dúcteis submetidos a torção.

D) Fraturas tipo “taça-cone” são características de materiais frágeis.

E) Fraturas “lisas” ocorrem em materiais dúcteis submetidos a altas temperaturas.

Resolução:

Alternativa A - Incorreta: pois fraturas rugosas podem ocorrer na presença de altas temperaturas, sendo dependentes das características do material metálico (dúctil ou frágil). Já para materiais argilosos, as fraturas rugosas acontecem freqüentemente a altas temperaturas.

Alternativa B - Correta: marcas de praia, também conhecidas por esse nome, são características principais de falha por fadiga, isso porque as mesmas se assemelham com as ondulações deixadas na areia devido às ondas do mar. Essas marcas surgem no material devido aos ciclos de início e parada do crescimento da trinca e circundam a sua origem.

Alternativa C - Incorreta: fraturas a 45° são características de materiais dúcteis submetidos à tração.

Alternativa D - Incorreta: taça cone é uma fratura tipicamente dúctil. A trinca inicia na região central do corpo de prova em direção perpendicular ao eixo de tração, propagando-se rapidamente por deformação cisalhante em ângulos de 45° com o eixo de tração.

Alternativa E - Incorreta: as fraturas lisas são características de materiais rígidos, mais compacto, com menor alongamento antes de romper, sendo portanto mais quebradiço.

Alternativa B é correta.

QUESTÃO 24 – COMPANHIA DE ELETRICIDADE DO AMAPÁ/2006

A barra de aço abaixo, com módulo de elasticidade igual a 21000 kg/mm2, está submetida a uma carga (F) de 1000N.

O diâmetro mínimo (dmin) necessário para que a deflexão não ultrapasse 0,01mm é:

A) 06 ≤ dmin < 12 mm

B) 13 ≤ dmin < 18 mm

C) 19 ≤ dmin < 24 mm

D) 25 ≤ dmin < 30 mm

Resolução:

Dados:

- módulo de elasticidade (E) = 21000 kgf/mm2;

- força aplicada (F) = 1000 N = 100 kgf;

- vão (L) = 40 mm;

- deflexão máxima y(máx) = 0,01 mm

Aplicando a fórmula da deflexão máxima temos:

ymáx = (F . L3) / (3 . E . I). Isolando I, temos:

I = (F . L3) / (3 . E. ymáx) = (100 . 403) / (3 . 21000 . 0,01) = 10158, 7 mm4.

Mas o momento de inércia (I) para seções circulares é expresso por: I = π . d4 / 64.

Isolando d, temos:

Alternativa C é correta.

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