Questões de Engenharia Mecânica do ano 2013

Uma placa de aço faz parte de uma máquina que é operada sob temperatura inferior à da transição dúctil-frágil do material. A placa possui 30 mm de espessura e 12 metros de largura. No centro da placa, há uma trinca com 80/p mm de comprimento na direção transversal da placa. Sabe-se que o valor nominal da tensão normal, na direção longitudinal, de projeto da placa é igual a 100 MPa. Qual é o fator de segurança para o componente, sabendo-se que o limite de escoamento do material é igual a 200 MPa e a tenacidade da fratura vale 25 MPa.m^1/2?

Um tubo cujo diâmetro externo mede 50 mm é mantido a 200 ºC. Recobrindo o tubo, existe um revestimento cuja espessura vale 75 mm. A temperatura do exterior do tubo é a mesma do ar circundante. Sabe-se que a potência térmica transferida para um trecho de um metro de tubo é igual a 50πW. Qual a temperatura do exterior do tubo?

Uma pequena aeronave pesa 5 000 N e superfície alar é de 20 m². Se a velocidade de cruzeiro for igual a 50 m/s, qual é o valor do coeficiente de sustentação?

Uma flange de fechamento de janela de inspeção de um vaso, cuja pressão interna varia de 0,1 a 1,0 MPa, é mantida fechada e vedada por meio de uma junção por parafusos. A área sujeita a pressão é de 10 000 mm², e quatro parafusos idênticos e igualmente espaçados são usados para manter a tampa fechada e vedada. Os parafusos são apertados de modo que a pré-carga em cada um deles seja igual a 2 500 N. Esta pré-carga é suficiente para manter a tampa vedada quando a pressão máxima atuar no interior do vaso? Quanto varia a carga axial nos parafusos, F_p, em razão da variação da pressão no vaso?