Determine as reações de apoio das estruturas abaixo:
Rb . 8 - 2 . 2 - 3. 4 - 2 . 6 = 0
Rb = 3,5 KN
Ra + 3,5 - 2 - 3 -2 = 0
Ra = 3,5 KN
-15 . 3 . 6,5 - 8 . 3 - 20 + Rb . 5 = 0
Rb = 67, 3 KN
Ra + 67,3 - 8 - 15 . 3 = 0
Ra = - 14,3 KN
A1 = 800 . 2 = 1600 N
A2 = (800 - 200 ) . 3 )) /2 = 900 N
A3 = 200 . 3 = 600 N
Cg A1 = 2 / 2 = 1 m
Cg A2 = 3 - (3 / 3) = 2m
Cg A3 = 3 / 2 = 1,5 m
- 1600 . 1 - 900 . 3 - 600 . 3,5 + Rb . 5 = 0
Rb = 1280 N
Ra + 1280 - 1600 - 900 - 600 = 0
Ra = 1820 N
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08/10/2015
Mecânica aplicada "exercício 10"
Determine as reações A e B das estruturas abaixo:
RESOLUÇÃO
∑Mb=0
-200 . 7 - 100 . 5 - 600 . 2 . sen 45° + Rb . 7 = 0
Rb = 392,65 KN
∑Fy = 0
Ra + 392,65 - 600 . sen 45° - 100 - 200 = 0
Ra = 331,61 KN
∑Fx = 0
Ha - 600 . cos 45° = 0
Ha = 424,26 KN
RESOLUÇÃO
Ou resolvendo pelo metodo das forças
ÁREA = (6 . 9) /2
A = 27 KN
Centro de gravidade do triangulo
Cg = 9 - (9 / 3)
Cg = 6 m
- 27 . 6 + Rb . 9 = 0
Rb = 18 KN
∑Fy = 0
Ra + 18 - 27 = 0
Ra = 9 KN
∑Mb = 0
- 40 . 8 . 4 - 20 . 11 - 150 + Rb . 8 = 0
Rb = 206,25 KN
∑Fy = 0
Ra + 206,25 - 20 - 40 . 8 = 0
Ra = 133,75 KN
A1 = (300 . 3) / 2
A1 = 450 N
Cg 1 = 3 -(3/3)
Cg 1 = 2 m
A2 = 300 . 4
A2 = 1200 N
Cg 2 = 4 / 2
Cg 2 = 2 m
∑Mb = 0
- 450 . 2 - 1200 . 5 + Rb . 3 = 0
Rb = 2300 N
∑Fy = 0
Ra + 2300 - 450 - 1200 = 0
Ra = -650 N
RESOLUÇÃO
∑Mb=0
-200 . 7 - 100 . 5 - 600 . 2 . sen 45° + Rb . 7 = 0
Rb = 392,65 KN
∑Fy = 0
Ra + 392,65 - 600 . sen 45° - 100 - 200 = 0
Ra = 331,61 KN
∑Fx = 0
Ha - 600 . cos 45° = 0
Ha = 424,26 KN
RESOLUÇÃO
ÁREA = (6 . 9) /2
A = 27 KN
Centro de gravidade do triangulo
Cg = 9 - (9 / 3)
Cg = 6 m
- 27 . 6 + Rb . 9 = 0
Rb = 18 KN
∑Fy = 0
Ra + 18 - 27 = 0
Ra = 9 KN
∑Mb = 0
- 40 . 8 . 4 - 20 . 11 - 150 + Rb . 8 = 0
Rb = 206,25 KN
∑Fy = 0
Ra + 206,25 - 20 - 40 . 8 = 0
Ra = 133,75 KN
A1 = (300 . 3) / 2
A1 = 450 N
Cg 1 = 3 -(3/3)
Cg 1 = 2 m
A2 = 300 . 4
A2 = 1200 N
Cg 2 = 4 / 2
Cg 2 = 2 m
- 450 . 2 - 1200 . 5 + Rb . 3 = 0
Rb = 2300 N
∑Fy = 0
Ra + 2300 - 450 - 1200 = 0
Ra = -650 N
03/10/2015
Hidráulica "Exercício 1 "
1) De uma pequena barragem, parte uma canalização de 250 mm de diametro, com poucos metros de extensão, havendo depois uma redução para 125 mm; do tubo de 125 mm, a água para para a atmosfera sob a forma de jato. A vazão foi medida, encontrando -se 105 l/s.
Calcular a pressão na seção inicial da tubulação de 250 mm; a altura de água H na barragem; a potência bruta do jato.
RESOLUÇÃO
POTÊNCIA
2) Tome-se o sifão da figura ao lado. Retirado o ar da tubulação por algum meio mecânico ou estando a tubulação cheia de água, abrindo-se C pode-se estabelecer condições de escoamento, de A para C, por força da pressão atmosférica. Supondo a tubulação com diâmetro de 150 mm, calcular a vazão e a pressão no ponto B, admitindo que a perda de carga no trecho AB é 0,75m e no trecho BC é 1,25m.
RESOLUÇÃO:
3) Em uma estação de tratamento de água, existem dois decantadores de 5,50 x 16,50 m e 3,5 m de profundidade. Para limpezas e reparos, qualquer uma dessas unidades pode ser esvaziada por meio de uma comporta quadrada de 0,30 m de lado, instalada junto ao fundo do decantador. A espessura da parede é de 0,25 m. Calcular a vazão inicial na comporta e determinar o tempo necessário para o esvaziamento do decantador.
RESOLUÇÃO:
h1 = 3,35m
C' = 0,62
A = 0,3 . 0,3 = 0,09 m2
Q= C' . A . √2.g.h1
Q = 0,62 . 0,09 . √2 . 9,8 . 3,35
Q = 0,452 m3 / s
4) Em uma fábrica encontra-se a instalação indicada no esquema abaixo, que compreende dois tanques de chapas metálicas em comunicação por um orifício circular de diâmetro (d). Determine o valor máximo de (d) para que não ocorra o transbordamento d’água no segundo tanque.
RESOLUÇÃO:
Q= C' . A . √2.g.h
C' = Cd . (1 + 0,15 k)
05/09/2015
Resistência dos Materiais "7-1, 7-2, 7-4, 7-8"
7-1) Uma viga é submetida a um cisalhamento de V = 15 kN, determinar a tensão de cisalhamento da web em A e B. Indicar os componentes de tensão-cisalhamento sobre o elemento de volume localizado nestes pontos. Definir w = 125 mm. Mostre que o eixo neutro está localizado em
y= 0,1747 m do fundo e I = 0,2182 10-3 m4.
A2 = 6250 mm2
A3 = 3750 mm2
At = 16000 mm2
Cg da area 1 = N
Nx = (H+G) / 2
Nx = 0
Ny = (F+G) /2
Ny = 295
N= (0 , 295)
Cg da area 2 = O
Ox = (K+D) /2
Ox = 0
Oy = (D+ E) /2
Oy = 155
O= (0 , 155)
Cg da area 3 = P
Px = (A + B) /2
Px = 0
N= (0 , 295)
Cg da area 2 = O
Ox = (K+D) /2
Ox = 0
Oy = (D+ E) /2
Oy = 155
O= (0 , 155)
Cg da area 3 = P
Px = (A + B) /2
Px = 0
Py = (B +C) /2
Py = 15
P= (0 , 15)
CENTRO DE GRAVIDADE
6000 (295) + 6250 (155) + 3750 (15) = (6000 + 6250 + 3750 ) y
y = 174,69 mm
Py = 15
P= (0 , 15)
CENTRO DE GRAVIDADE
6000 (295) + 6250 (155) + 3750 (15) = (6000 + 6250 + 3750 ) y
y = 174,69 mm
Iz = (125 . 303 ) / 12 + 125 . 30 . 159,72 + (25 . 253 )/12 + 25 . 25 . 19,72 + (20 . 303)/12 + 20 . 30 . (295 - 174,7)2
I= 218180000 mm4
Q = y . A
QA = 120,31 mm . 6000 mm2
QA = 721860 mm3
tA = 1,98 MPa
QB = 159,69 mm . 3750 mm2
QB = 598837,5 mm3
tB = 1,65 MPa
7-2) Se a viga de abas largas for submetida a um cisalhamento de V = 30 kN, determine a tensão máxima de cisalhamento a qual a alma resiste. Considere w = 200 mm.
Cg1 = (A+B) / 2 ; (B+C) /2
Cg1 = (0 , 15)
Cg2 = (K+D) /2 ; (K+J) /2
Cg2 = (0 , 155)
Cg3 = (H+G) /2 ; (F+G) /2
Cg3 = (0 , 295)
CENTRO DE GRAVIDADE
6000 (15) + 6250 (155) + 6000 (295) = 18250 . y
y = 155 mm
Cg = ( 0 , 155) mm
Iz = 268652083.33 mm4
Iy = 40325520.83 mm4
Cg4 = (O+N) / 2 ; (N+E) / 2
Cg4 = (0, 217.5)
h = 250 / 2 = 125
Qmax = 62,5 . (25 . 125) + 140 ( 200 . 30) mm
Qmax = 1035312,5 mm3
7-4) Se o feixe de toda a flange é submetida a um cisalhamento de V = 125 kN, determinar a tensão máxima de cisalhamento em no feixe.
b = 25 mm
F = 125 KN
Iz = 222135416,7 mm4
Ms = A . y
250 / 2 = 125 mm
125 / 2 = 62,5 mm
Ms = 200 . 25 . 137,5 + 125 . 25 . 62,5
Ms = 882812,5 mm3
Ms = A . y
250 / 2 = 125 mm
125 / 2 = 62,5 mm
Ms = 200 . 25 . 137,5 + 125 . 25 . 62,5
Ms = 882812,5 mm3
7-8) Determinar a tensão máxima de cisalhamento no suporte se for submetido a uma força de cisalhamento de V = 20 kN.
Cg1 = O
O= (L+C) /2 ; (A+L) /2
O = (0 , 6)
Cg2 = S
N= (K+D) / 2 ; (K+J) /2
N = (0 , 42)
Cg3 = P
M = (H+G) /2 ; (F+G) /2
M = (0 ,78)
Cg =
1440 (6) + 4800(42) + 1440(78) = 7680 . P
P = (0, 72)
18/08/2015
Resistência dos materiais "5-91, 5-92, 5-139"
5-91) O eixo de aço de 300 mm de comprimento é parafusada na parede usando uma chave inglesa. Determinar a maior par forças F que pode ser aplicada ao eixo do aço para se obter. τy = 56 MPa.
- 181,91 + 0,4 * F = 0
F = 454,77 N
5-92) O eixo de aço de 300 mm de comprimento e é parafusada na parede usando uma chave inglesa. Determine o valor máximo da tensão de corte no eixo e a quantidade de deslocamento de força de cada par para que se submeta a um par forças com uma magnitude de F = 150 N. Gst = 75 GPa.
-T + 150 * 0,4 = 0
T = 60 N.m
Tensão de cisalhamento
τmax = 4,81 T / d3
τmax = (4,81 * 60 N.m ) / 0,0253
τmax = 18,47 MPa
θ = (7,1 * 60 * 0,3 ) / (7,5 X 1010 * 0,0254)
θ = 0,004362 rad
δF = (0,004362 * 400) / 2
δF = 0,8724 mm
5-139) O motor do helicóptero é entregar 660 kW para o eixo do rotor AB quando a lâmina está a rodando a 1500 rev / min. Determinar os múltiplos mais próximos de 5 milímetros ao diâmetro do eixo AB se o allowabl tensão de corte é τadm = 56 MPa e as vibrações limitar o ângulo de torção do eixo de 0,05 rad. o eixo é de 0,6 m de comprimento e feita de aço ferramenta L2.
ω = 157,08 rad/s
T = 660 KW / 157,08 rad/s
T = 4,2 KN.m
Tensão de cilhamento adm
16/08/2015
VETORES E GEOMETRIA ANALÍTICA
1) Determine o ângulo entre as seguintes retas:
RESOLUÇÃO:
V1= (-2, -1, 2)
V2=(2, -3, 4)
|V1.V2|= -4 + 3 +8= 7
|V1|= 4 + 1 + 4= √9 = 3
|V2|= 4 + 9 + 16= √29
2) Determine uma equação do:
a) Plano π1 que é paralelo a π: 5x + 3y -2z + 4= 0 e que contém o ponto A(-4, 3, 2).
b) Plano π2 que é perpendicular à reta e que contém o ponto A(1, 2, -5)
RESOLUÇÃO:
V1= (-2, -1, 2)
V2=(2, -3, 4)
|V1.V2|= -4 + 3 +8= 7
|V1|= 4 + 1 + 4= √9 = 3
|V2|= 4 + 9 + 16= √29
2) Determine uma equação do:
a) Plano π1 que é paralelo a π: 5x + 3y -2z + 4= 0 e que contém o ponto A(-4, 3, 2).
b) Plano π2 que é perpendicular à reta e que contém o ponto A(1, 2, -5)
RESOLUÇÃO:
a) 5x + 3y + 2z + 4=0
5 (-4) + 3(3) + 2(2) +d =0
d= 15
5x +3y -2z + 15= 0
b)
-3x + 2t - 3z +d = 0
-3(1) + 2(2) - 3(-5) +d = 0
d= -16
3) Determine o ponto de intersecção da reta r com o plano π.
RESOLUÇÃO:
4(-1 +3t) +3 (4) -3(2t +2) -7= 0
-4 +12t +12 -6t -6 -7= 0
6t -5=0
t= 5/6
X= -1+3 (5/6)
X= 3/2
Y= 4
Z= 2+2(5/6)
Z= 11/3
P(3/2 ; 4 ; 11/3)
4) A reta que passa pelos pontos A(-2 , 3 , 1) e B(1, 5 , 2) é paralela a reta determinada por C(3, -1, -2) e D(2, m, n). Determine o ponto D.
RESOLUÇÃO:
AB= B-A=(3, 2 ,1)
CD= D-C=( -1, m+1, n+2)
(AB /CD)= (3/-1 ; 2/m+1 ; 1/n+2)
3/-1 = 2/m+1
3m + 3= -2
m= -5/2
3/-1 = 1/n+2
3n + 6= -1
n= -7/3
5) Dados os pontos A(-1, 2) , B(3, -1) e C(-2, 4), determine o ponto D de modo que CD = 1/2 AB.
RESOLUÇÃO
CD = D-C= (a+2 , b - 4)
AB= B-A=( 4, -3)
a +2 = 2
a= 0
b - 4= -3/2
b = -3/2 + 4
b = 5/2
D= (0 ; 5/2)
6) Seja o triangulo de vértices A(4, -1, -2) B(2, 5, -6) e C(1, -1, -2). Calcular o comprimento da mediana do triangulo relativa ao lado AB.
RESOLUÇÃO
M = (A+B) /2
M = (3, 2 , -4)
CM= M-C
CM = (2, 3 , -2)
|CM| = √17
7) Obter o ponto de abscissa 1 da reta r: (2x + 1) /3 = (3y -2)/ 2 = z + 4 e encontrar um vetor diretor de r que tenha ordenada 2.
-1 + 3t = 2
t= 1
y= 2/3 + 2/3
y= 4/3
z= -3
P= (1, 4/3, -3)
em r o vetor é v=(3/2 , 2/3 , 1)
U= (m, 2 , n)
(m*2) / 3 = (2*3) /2 = n / 1
4m / 3 = 6 /2
m= 18/4
m= 9/2
2= 2n / 3
6= 2n
n= 3
logo:
n= (9/2, 2, 3)
8) Determinar o vetor X na igualdade 3X + 2u = 1/2 V + X, sendo u = (3, -1) e v= (-2, 4).
RESOLUÇÃO
3x + 2u = 1/2 V + x
2x = 1/2 V - 2u
2u= (6, -2)
1/2V = (-1, 2)
(2x ; 2y) = (-1, 2) - (6, -2)
(2x ; 2y) = (-7, 4)
2x = -7
x= -7/2
2y = 4
y = 2
X= (-7/2 , 2)
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