Questões de Engenharia Mecânica do ano 2013

Tubulações hidráulicas estão presentes em diversos projetos mecânicos. Dada aplicação possui uma tubulação com dois trechos distintos e consecutivos. O projeto fixou uma velocidade V, considerando uma vazão Q e um diâmetro D para o primeiro trecho. Sabe-se que, por limitações de projeto, a velocidade do fluido no segundo trecho não pode se alterar. O valor aproximado do diâmetro do segundo trecho, d, sabendo-se que a vazão é duplicada, é igual a

• A. D.
• B. 0,7D.
• C. 1,8D.
• D. 1,4D.
• E. 0,4D.

Determinada aplicação mecânica apresenta uma bomba que deve aumentar a pressão de um fluido com vazão de 0,001 m³/s. Assinale a alternativa que apresenta a potência elétrica, em kW, exigida pela bomba, sabendo-se que sua eficiência é de 80%, que a energia transferida para o fluido por unidade de peso é de 16 m e que o peso específico do fluido é de 105 N/m³.

• A. 0,02.
• B. 0,2.
• C. 2.
• D. 20.
• E. 200.

Sistemas de refrigeração tipicamente são compostos por evaporadores, compressores, condensadores e componentes de expansão. Desconsiderando eventuais perdas de rendimento, um compressor eleva a pressão do fluido isentropicamente. Sobre esse tema, assinale a alternativa que corresponde a uma máquina térmica que efetua o processo de compressão de maneira contínua e apresenta impelidor e difusor.

• A. Compressor alternativo.
• B. Compressor de palhetas.
• C. Compressor de parafuso.
• D. Compressor de lóbulo.
• E. Compressor centrífugo.

Um sistema mecânico de transporte vertical está apoiado em uma viga estaticamente determinada. O estado plano de tensões em determinado ponto dessa viga está representado por um carregamento de tração na direção y de 100 MPa, um esforço cisalhante de 50 MPa e uma solicitação compressiva na direção x de 20 MPa. Para essa configuração, a máxima tensão principal no plano em questão é igual a

• A. 120 MPa.
• B. 140 MPa.
• C. 160 MPa.
• D. 100 MPa.
• E. 180 MPa.

Um vaso de pressão esférico é usado para armazenar gás propano a 200 KPa de pressão interna. Sabendo que o diâmetro externo, d, é de 2 m e que a espessura da parede é igual a d/4000, qual é a tensão de cisalhamento máxima absoluta, em MPa?

• A. 1.
• B. 10.
• C. 100.
• D. 20.
• E. 2.

Boa parte dos sistemas mecânicos está sujeita a carregamentos que variam ao longo do tempo. Essa condição de funcionamento pode culminar em falhas progressivas, irreversíveis e localizadas, denominadas de fadiga. Sabe-se também que componentes com descontinuidades geométricas estão sujeitos ao fenômeno de concentração de tensões. Com base nesse tema, qual é o limite de resistência à fadiga de um componente sem entalhe, sabendo que o fator de concentração de tensão em fadiga, K_f, vale 3 e o limite de resistência à fadiga de um componente entalhado fabricado do mesmo material é 150 MPa?

• A. 50 MPa.
• B. 150 MPa.
• C. 300 MPa.
• D. 450 MPa.
• E. 600 MPa.

A corrosão é um ataque eletroquímico destrutivo que geralmente se inicia na superfície do material. Tubulações industriais devem ser projetadas a fim de mitigar a ação dessa intempérie. Uma das formas de corrosão se dá de forma muito localizada a partir da formação de pequenos buracos que penetram para dentro do material. Assinale a alternativa a que se refere o exemplo dado.

• A. Corrosão intergranular.
• B. Corrosão por pites.
• C. Corrosão galvânica.
• D. Corrosão sob tensão.
• E. Corrosão uniforme.

Estruturas sob condições dinâmicas de operação podem ser investigadas a partir de modelagens numéricas que fazem uso de procedimentos de discretização. Assinale a alternativa correspondente à rigidez equivalente de um sistema montado com duas molas em série com rigidez k1 e k2, respectivamente.

• A.
• B.
• C. k₁ + k₂
• D.
• E.

Sistemas de bombeamento podem ser aplicados para elevar a pressão e transportar fluidos de um lugar para outro. Considerando a instalação de bombeamento ilustrada a seguir, assinale a alternativa que melhor indica a válvula de retenção que compõe a linha de recalque abaixo.

• A. 1.
• B. 2.
• C. 3.
• D. 4.
• E. 5.

O transporte de combustíveis por tubulações extensas é governado por fenômenos físicos de contato entre as partículas do fluido. A viscosidade quantifica a facilidade com que esse fluido escoa. A partir da análise dimensional sabe-se que a viscosidade dinâmica é definida por FL^-2T, onde F, L e T correspondem a unidades de força, comprimento e tempo, respectivamente. Nesse sentido a relação adimensional para a viscosidade cinemática é igual a

• A. FL^-2T.
• B. L²T^-1 .
• C. FL²T^-1
• D. L^-1T^-2 .
• E. FL²T.