Questões de Propriedades e Comportamentos dos Materiais (Engenharia Mecânica)

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A velocidade v de uma onda em uma corda esticada é dada por v =Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas onde F é a tensão na corda, em N, e μ é a massa por unidade de comprimento da corda, em kg/m.


Sabe-se ainda que F=10.000 N, com uma incerteza padrão de 30N, e μ = 0,250kg/m, com uma incerteza padrão de 0,001kg/m.


Nessas condições, a incerteza padrão da velocidade será 

  • A 0,1m/s.
  • B 0,2m/s.
  • C 0,5m/s.
  • D 1,0m/s.
  • E 1,5m/s.

Um elemento está submetido a um estado uniaxial de tensão de tração (σyσz = 0) com σx = 100 MPa. Além disso, o elemento foi submetido a um aumento de temperatura de 100° C.  

Considerando que o módulo de elasticidade é E = 200 GPa e o coeficiente de dilatação linear é α = 25 × 10−6 °C−1, a deformação ∈x desse elemento, é

  • A −2,5 ×10−4 .
  • B −5×10−4 .
  • C 2,5 × 10−4 .
  • D 5 ×10−4 .
  • E 7,5 × 10−4 .

Para a fabricação de plásticos reforçados com fibras contínuas que atendem às especificações de projeto, as fibras devem estar distribuídas uniformemente no interior da matriz plástica.  

Nesse contexto, relacione os processos de fabricação de compósitos às suas respectivas descrições. 

1. Pultrusão.
2. Produção de Prepreg.
3. Enrolamento Filamentar. 
(   ) Processo no qual fibras contínuas são impregnadas com resina e, em seguida, enroladas continuamente ao redor de um mandril. Posteriormente, o material é curado sob calor e pressão.
(   ) Método de fabricação envolve a impregnação das fibras com resina, empilhamento em camadas alternadas. A cura final ocorre sob calor e pressão. Deve ser armazenado a baixas temperaturas para evitar a cura prematura.
(   ) Processo contínuo no qual fibras de reforço são impregnadas com resina e, em seguida, passam por uma matriz de conformação para formar uma peça final com seção transversal constante. 

Assinale a opção que indica a relação correta na ordem apresentada. 

  • A 3 – 1 – 2.
  • B 2 – 3 – 1.
  • C 1 – 2 – 3.
  • D 3 – 2 – 1.
  • E 2 – 1 – 3.

Em um compósito de poliéster reforçado com fibras de carbono contínuas e alinhadas, as fibras devem suportar 90% de uma carga aplicada na direção longitudinal, sabendo que a tensão na matriz no momento da falha da fibra é de 50MPa. 

Considere que o módulo de elasticidade da fibra de carbono é de 264GPa e com uma resistência à tração de 4000MPa, enquanto o poliéster possui um módulo de elasticidade de 4,0GPa e com uma resistência à tração de 50MPa. 

Nessas condições, a fração volumétrica de fibras necessária e o limite de resistência à tração desse compósito serão, respectivamente,  

  • A 0,24 e 524 GPa.
  • B 0,12 e 524 GPa.
  • C 0,24 e 1001 GPa.
  • D 0,12 e 264 GPa.
  • E 1,50 e 1001 GPa.

Os materiais para uso aeroespacial desempenham um papel crítico na indústria de aviação e exploração espacial, exigindo propriedades excepcionais de resistência, rigidez e leveza. Os compósitos fibrosos são uma escolha comum devido à sua excelente relação resistênciapeso. No entanto, a disposição das fibras contínuas dentro desses compósitos é crucial para determinar suas propriedades mecânicas e comportamento estrutural.  

Com relação à disposição típica das fibras contínuas nos compósitos fibrosos utilizados em aplicações aeroespaciais, analise os itens a seguir. 

I.  As fibras podem ser cuidadosamente dispostas em uma única direção, proporcionando uma alta resistência e rigidez na direção da carga principal.
II. As fibras podem ser distribuídas em várias direções, mas ainda mantendo uma orientação preferencial em relação à direção de aplicação da carga, oferecendo uma combinação de resistência e rigidez em múltiplas direções.
III. As fibras podem ser distribuídas de forma aleatória, resultando em propriedades mecânicas isotrópicas. Isso pode ser vantajoso para aplicações onde a carga é aplicada de forma imprevisível em várias direções. 

Está correto o que se afirma em 

  • A I, apenas.
  • B III, apenas.
  • C I e II, apenas.
  • D I e III, apenas.
  • E I, II e III.