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Marinha do Brasil — CP-QTPA 2023 — Mecânica — Prova Amarela

Marinha do Brasil · Quadro Técnico de Praças da Armada (QTPA) — Mecânica

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM)2023

50 questões nesta prova · página 1 de 3 · 49 com gabarito

Ciência dos Materiais Ensaio de Tração — Diagrama Tensão-Deformação

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

Marinha do Brasil · Quadro Técnico de Praças da Armada (QTPA) — Mecânica · Caderno Amarela

Gabarito disponível

Examine a figura abaixo.

Gráfico tensão (σ) versus deformação (ε) com duas curvas, A e B, partindo da origem; a curva A tem inclinação inicial maior e atinge tensão máxima mais alta; a curva B fica abaixo da curva A.

Dois corpos de prova, A e B, de materiais metálicos diferentes foram submetidos a um ensaio de tração, cujo gráfico tensão-deformação (σ-ε) resultante está apresentado na figura acima. Sobre os resultados do ensaio, analise as afirmativas abaixo e assinale a opção correta.

I- O material de A possui maior ductilidade que o material de B.
II- O material de A possui módulo de elasticidade menor que o material de B.
III- O material de A possui um limite de escoamento menor que o material de B.
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Termodinâmica Refrigeradores e Bombas de Calor — Coeficiente de Performance

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Examine a figura abaixo.

Diagrama de ciclo de refrigeração: condensador cede calor Q_H ao ambiente quente; válvula de expansão; evaporador recebe calor Q_L do ambiente frio; compressor recebe trabalho W_ent.

Um militar que trabalha em um navio da Marinha do Brasil afirma ter desenvolvido a “máquina perfeita”, esquematizada no diagrama acima. Segundo ele, por meio dessa máquina é possível reduzir a temperatura do ambiente da Praça de Máquinas (ambiente frio) e, ao mesmo tempo, elevar a temperatura de entrada da água da caldeira (ambiente quente). A máquina atuaria por meio do trabalho realizado pelo compressor W_ent e, de maneira simultânea, serviria como um refrigerador, retirando calor Q_L da Praça de Máquinas, e como uma bomba de calor, cedendo calor Q_H para a entrada de água da caldeira. Sabe-se que na função bomba de calor, o coeficiente de performance COP_B = Q_H/W_ent da máquina é igual a 4. Considerando que não há atrito na máquina e que não há transferência de calor entre ela e a vizinhança, qual é o trabalho realizado pelo compressor considerando que Q_L = 9 kJ?
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Lubrificação Aditivos de Lubrificantes

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Correlacione os tipos de aditivos às suas finalidades, segundo Carreteiro (2006), e assinale a opção correta.

TIPO DE ADITIVO
I- Detergente
II- Abaixadores de ponto de fluidez
III- Melhoradores do índice de viscosidade
IV- Agentes antidesgaste

FINALIDADE
( ) Atrair partículas contaminantes e solubilizar-se na base fluida.
( ) Evitar o congelamento do óleo a baixas temperaturas.
( ) Formar filme monomolecular fortemente aderido ao metal, que evita o contato entre as partes em movimento.
( ) Melhorar as características de viscosidade em relação à temperatura.
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Resolução comentada

Detergente → I; abaixador de ponto de fluidez → II; antidesgaste → IV; melhorador de IV → III.

O detergente atrai partículas contaminantes. O abaixador de ponto de fluidez evita o congelamento a baixas temperaturas. O antidesgaste forma filme monomolecular aderido ao metal. O melhorador do índice de viscosidade reduz a variação da viscosidade com a temperatura. A sequência é I, II, IV, III.

Análise das alternativas

A, B, C e E trocam a finalidade de ao menos dois aditivos.

Referência: Carreteiro (2006) – Lubrificantes e lubrificação industrial.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Ciência dos Materiais Ensaio de Tração — Módulo de Elasticidade e Limite de Escoamento

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Examine a figura abaixo.

Curva tensão σ (MPa) versus deformação ε (mm/mm): trecho linear da origem até 100 MPa em 0,004; regime elástico até 175 MPa; regime plástico com máximo de 200 MPa em 0,006.

Considere a curva tensão-deformação (σ-ε) de engenharia obtida por meio de um ensaio de tração de determinado material metálico apresentada acima. O módulo de elasticidade e o limite de escoamento do material são, respectivamente:
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Desenho Técnico Mecânico Tolerâncias e Ajustes — Sistema Furo-Base

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Em determinado projeto, foi especificado que um certo acoplamento deve possuir ajuste no sistema Furo-Base com a designação 35 H7/f6. Com base nas tabelas abaixo, assinale a opção que apresenta a classe de ajuste (com folga, com interferência ou incerto/indeterminado e que indica a folga ou interferência máxima, quando aplicável).

Tabela 1: tolerâncias fundamentais das qualidades IT 3 a 10 por grupos de dimensões (mm); Tabela 2: valores dos afastamentos de referência para eixos (posições d, e, f, g, h, j5 e j6, j7, k4 a k7) por grupos de dimensões.
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Elementos de Máquinas Transmissão entre Eixos Concorrentes — Engrenagens Cônicas

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Examine a figura abaixo.

Esquema de um motor com eixo horizontal e de um segundo eixo vertical, com eixos perpendiculares cujas linhas de centro se cruzam; uma indicação aponta a região dos “Elementos de transmissão” entre os dois eixos.

Deseja-se projetar uma transmissão de rotação entre dois eixos, conforme a figura acima. Assim, assinale a opção que apresenta elementos de transmissão que podem ser utilizados como solução para essa aplicação.
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Resistência dos Materiais Tração Axial — Deformação Elástica (Lei de Hooke)

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Uma barra de alumínio que tem seção transversal quadrada constante ao longo de seu comprimento é engastada em uma de suas extremidades. Sabendo que o lado da seção transversal é de 1 cm e que o comprimento total da barra é de 1 m, assinale a opção que apresenta a variação no comprimento da barra quando uma força de tração (no sentido longitudinal) de módulo 138 N é aplicada em sua extremidade livre, considerando que o módulo de elasticidade do alumínio é 69 GPa.
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Resolução comentada

ΔL = FL/(AE) = 0,02 mm.

A área é A = (0,01)² = 1×10⁻⁴ m². Assim, ΔL = (138 × 1)/(1×10⁻⁴ × 69×10⁹) = 2×10⁻⁵ m = 0,02 mm.

Análise das alternativas

As demais opções resultam de erro de potência de 10 na área ou no módulo de elasticidade.

Referência: Lei de Hooke: δ = PL/(AE).

Resolução comentada do VaiConcursos.

Metrologia Sistema Internacional de Unidades — Unidades de Base

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Assinale a opção que apresenta, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, apenas grandezas cujas medidas são unidades de base.
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Resolução comentada

Massa, comprimento, tempo e corrente elétrica são grandezas de base do SI.

As grandezas de base do SI são comprimento, massa, tempo, corrente elétrica, temperatura termodinâmica, quantidade de matéria e intensidade luminosa. A opção C reúne apenas grandezas de base.

Análise das alternativas

A) Errada: força é derivada. B) Errada: pressão e frequência são derivadas. D) Errada: pressão, força e resistência são derivadas. E) Errada: força é derivada.

Referência: Sistema Internacional de Unidades (SI).

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Números Complexos — Módulo e Argumento

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Considere que ℜ(Z), ℑ(Z) e Z̄ representam, respectivamente, a parte real, a parte imaginária e o número complexo conjugado de Z. Sejam os números complexos Z₁ = 1 + 2i e Z₂ = 5 − i, assinale a opção que apresenta o módulo (ρ) e o argumento (θ) do número complexo Z = 4Z₁ − 3Z̄₂ + 5ℑ(Z₁) − 2ℜ(Z₂) + 6i, sabendo que i = √−1, ρ ∈ R (conjunto dos números reais) e que θ ∈ intervalo [0°,360°).
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Eletricidade Circuitos de Corrente Contínua — Leis de Kirchhoff

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Considere o circuito elétrico abaixo.

Circuito com fonte U₁ à esquerda, resistor R₁ entre os nós c e d com corrente i₁, resistor R₃ entre os nós d e a com corrente i₃ para baixo, resistor R₂ entre os nós d e e com corrente i₂ e fonte U₂ à direita; nós inferiores b, a e f.

Sendo U₁ = 6V, U₂ = 1V, R₁ = 2Ω, R₂ = 1Ω, qual deve ser o valor do resistor R₃ para que a corrente i₃ seja igual a 40/13 A?
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Máquinas Térmicas Compressores Alternativos

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Ao ler a placa de informações de um compressor alternativo de pistão, um militar se depara com a seguinte informação: “Pistão de duplo efeito”. A partir dessa informação, é correto afirmar que:
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Resolução comentada

Duplo efeito: as duas faces do pistão atuam sobre o gás.

No compressor de pistão de duplo efeito, os dois lados do êmbolo comprimem o gás alternadamente, de modo que há uma compressão a cada curso. Isso aumenta a vazão para o mesmo cilindro.

Análise das alternativas

A) Errada: descreve compressão em múltiplos estágios. B) Errada: não se refere a refrigeração. C) Errada: não se refere ao fluido de trabalho. D) Errada: compressor não funciona como gerador.

Referência: Compressores alternativos.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Termodinâmica Ciclo de Carnot — Eficiência Máxima e Conversão de Escalas de Temperatura

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Considerando que zero grau Celsius corresponde a 273 Kelvin, assinale a opção que apresenta a eficiência máxima (η) que uma máquina térmica poderia ter caso operasse entre duas fontes com temperatura alta de T_H (em graus Fahrenheit) e temperatura baixa T_L (em grau Celsius).
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Elementos de Máquinas Engrenagens — Dimensionamento pelo Momento Torçor

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Examine a figura abaixo.

Esquema de transmissão: manivela de braço a na extremidade de um eixo, onde atua a força F; engrenagem de diâmetro d₃ e largura b₃ engrenada com uma engrenagem de diâmetro d₂ montada em outro eixo; na extremidade desse eixo, polia de diâmetro d₁ com cabo que sustenta o bloco de peso P.

Deseja-se projetar uma transmissão, conforme apresentado na figura acima. A força de módulo F aplicada na manivela é utilizada para elevar o bloco de peso P ligado à polia, localizada na extremidade do eixo movido. Assim, assinale a opção que apresenta o diâmetro d₃ e a largura do dente b₃ da engrenagem indicada na figura sabendo que o momento torçor máximo M_T suportado por esse elemento é dado por: M_T = kb₃d₃², onde K representa uma constante conhecida.
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Ciência dos Materiais Ensaios de Dureza

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Ensaios de dureza medem a resistência da superfície de determinado material à penetração por um objeto rígido. Qual dos seguintes testes NÃO é utilizado para medir dureza de materiais?
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Resolução comentada

Izod é ensaio de impacto, não de dureza.

Brinell, Rockwell, Vickers e Knoop medem dureza por penetração de um indentador. O ensaio Izod (assim como o Charpy) mede a energia absorvida ao impacto, ou seja, a tenacidade.

Análise das alternativas

A, B, C e D) Errada: são todos ensaios de dureza por indentação.

Referência: Ensaios mecânicos – dureza e impacto (Callister).

Resolução comentada do VaiConcursos.

Processos de Fabricação Usinagem

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Em qual processo de fabricação uma porção do material da peça é retirada por meio de uma ferramenta de corte?
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Resolução comentada

A usinagem retira material da peça com ferramenta de corte.

Na usinagem a ferramenta remove material da peça na forma de cavaco para obter a forma e as dimensões desejadas.

Análise das alternativas

B) Errada: fundição vaza metal líquido em molde. C), D) e E) Errada: trefilação, laminação e forjamento são conformação plástica, sem remoção de cavaco.

Referência: Processos de usinagem.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Resistência dos Materiais Tensão Normal Admissível — Barra Sob Peso Próprio

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Examine a figura abaixo.

Barra vertical presa ao teto, de comprimento x, com um bloco de 450 kg pendurado na extremidade inferior.

Uma barra de seção transversal quadrada de lado 1 cm é presa no teto pela sua extremidade superior, e um objeto de massa 450 kg é pendurado em sua extremidade inferior, conforme figura acima. Sabendo que a distribuição linear de peso da barra é 100 N/m e que a máxima tensão normal admissível σadm é 50 MPa, assinale a opção que apresenta o comprimento máximo x da barra para que a tensão normal resultante na barra não ultrapasse sua tensão normal admissível. Considere que a aceleração da gravidade é 10 m/s².
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Termodinâmica Calorimetria — Calor Sensível e Calor Latente

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Questão anulada

O militar do refeitório tem a função de preparar V = 60 litros de suco que será servido no almoço para a tripulação que trabalha a bordo de um navio da Marinha do Brasil. O comandante do navio determinou, para seu conforto e de sua tripulação, que todo suco deve ser servido a T₂ = 5°C. Com base nessa informação, assinale a opção que apresenta a quantidade de cubos de gelo, de massa m_gelo = 15°g a 0 C, que deve ser misturada ao volume de suco, de modo a atender à determinação do comandante do navio, considerando que o suco encontra-se inicialmente à temperatura ambiente, a T₁ = 25°C, o calor específico e densidade do suco são, respectivamente 1,0 kcal/(kg°C) e 1000 kg/m³, o calor latente da água é L_água = 80 kcal/kg e que a mistura é realizada em recipiente rígido e adiabático.
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Ciência dos Materiais Diagrama de Fases Ferro-Carbono

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Considere o diagrama Ferro-Carbono (Fe-C) apresentado abaixo.

Diagrama de fases ferro-carbono: temperatura (400 a 1600 °C) versus porcentagem em peso de carbono (0 a 6,70 %p C), com regiões L, γ + L, δ, γ (austenita), γ + Fe₃C, α + γ, α (ferrita), α + Fe₃C e cementita (Fe₃C); pontos 1538, 1493, 1394, 1147, 912 e 727 °C e composições 0,022, 0,76, 2,14 e 4,30 %p C.

Fonte: Adaptado de CALLISTER JR. W. D. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2002. p.184.

Coloque F (falso) ou V (verdadeiro) para as afirmativas abaixo, assinalando a seguir a opção correta.

( ) O diagrama ferro-carbono (Fe-C) é um gráfico que mostra as fases em que se apresenta uma dada liga composta pelos elementos Fe e C, de acordo com a temperatura e o percentual de C em peso (%p C).
( ) Uma liga (Fe-C) com concentração de 0,022 %p C em temperaturas acima de 727 °C se apresentará como uma mistura de ferrita (fase α do Ferro) e cementita (Fe₃C).
( ) A temperatura de fusão do ferro puro é de 1394 °C.
( ) Uma liga (Fe-C) com concentração de 3 %p C em temperaturas entre 727 °C e 1147 °C se apresentará como uma mistura de austenita (fase γ do Fe) e cementita (Fe₃C).
( ) A solubilidade máxima do carbono na austenita (fase γ do Fe), 2,14 %p C, ocorre a 1147 °C.

Assinale a opção correta.
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Resistência dos Materiais Compressão Axial — Deformação Elástica (Lei de Hooke)

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Considere a barra com seção transversal constante apresentada abaixo.

Barra de 400 mm de comprimento com corte A-A; a seção A-A é um quadrado de 4 mm por 4 mm.

Um operador quando mediu a peça acima com um paquímetro, exerceu uma força de compressão de 8,4 N, no sentido longitudinal da peça, ao pressionar a peça com o instrumento. Considerando que o material da peça tem módulo de elasticidade E=210GPa, qual é o erro dimensional induzido devido à força aplicada pelo operador?
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Mecânica Geral (Estática) Equilíbrio de Corpos Rígidos — Momentos

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Examine a figura abaixo.

Pé de cabra apoiado no ponto B sobre a superfície, inclinado; prego inclinado a 30° em relação à horizontal com ponto de contato A; força F aplicada perpendicularmente na extremidade do cabo; peso P aplicado no centro de gravidade CG; cotas d, e, h/2 e h.

Um indivíduo aplica uma força F em um pé de cabra para retirar um prego, conforme indicado na figura acima. O peso do pé de cabra tem módulo P e seu centro de gravidade CG está indicado na figura. Considerando que a força que a ferramenta exerce sobre o prego atua no ponto A e sua direção coincide com a linha de centro do prego, calcule o módulo dessa força, em função das grandezas apresentadas no desenho, e assinale a opção correta.
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