Teste 1 - Escola Superior Náutica Infante D. Henrique

ESCOLA SUPERIOR NÁUTICA INFANTE D. HENRIQUE
Curso: Engenharia de Máquinas Marítimas
Disciplina: Mecânica dos Materiais
1º Teste de avaliação contínua
Data da prova: 13/05/2011 às 19.00 horas; Sala: 0.27
Duração da prova: 2 horas; Tolerância: 15 min.
Aluno______________________________________________________________________Nº__________
__________________Nº__________
Problema 1 (7 val.)
Uma caixa com o peso de 40 kN está a ser suportada pela estrutura representada na figura. Para
as condições da figura, e assumindo que em D o apoio permite a rotação, determine:
a) O diâmetro dos cavilhões dos apoios A e B para resistir ao corte, admitindo τ adm
= 105 MPa.
b) O diâmetro da secção resistente da corrente para suportar o peso da caixa, admitindo que
σ c = 220 MPa e utilizando um coeficiente de segurança C.S. = 2,5.
c) A secção resistente da barra AB (barra circular ôca), de modo a suportar o peso da caixa,
considerando um coeficiente de segurança C.S. = 2,5. Admita σ c = 300 MPa e uma relação
entre diâmetros d = 0,8 D.

Problema 2 (7 val.)
O bloco CD, do conjunto
representado na figura localiza-se
a meio da barra rígida BF,
e é
aquecido através da resistência
eléctrica, desde a temperatura
T 1 =30ºC até à temperatura
T 2 =180ºC.
À temperatura mais
baixa a folga entre a extremidade
C e a barra rígida BF é 0.7 mm.
Determine a força nos tirantes AB
e EF, causada pelo aumento de
temperatura em CD. Os tirantes
AB e EF são fabricados em aço e
têm cada uma área da secção
transversal de 125 mm 2 . O bloco
CD é fabricado em alumínio e
tem uma área da secção
transversal de 375 mm 2 .
E aço =200 GPA, α aço = 12x10 -6 /ºC
E alu =70 GPA, α alu = 23x10 -6 /ºC
Problema 3 (6 val.)
Considere que ambos os veios em aço
(G = 77 GPa) do trem de engrenagens da
figura deverão ter o mesmo diâmetro e que
quando for aplicado um momento torçor
T A = 200 Nm, a roldana D é mantida fixa
através de um momento T D adequado.
Para as condições indicadas, determine:
a) O diâmetro d dos veios AB e DC
considerando que o ângulo de rotação da
extremidade A não deverá exceder φ A = 7.5º
e que a tensão de corte admissível é
τ adm = 80 MPa;
b) O ângulo de torção de A em relação a D.
Considere d =16 mm se não resolveu a
alínea anterior.