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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 2 de 3 · 49 com gabarito

Motores de Combustão Interna Ciclo Diesel — Motores de Ignição por Compressão

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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

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Sobre o ciclo ideal dos motores de ignição por compressão, é correto afirmar que:
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Resolução comentada

No ciclo Diesel só o ar é comprimido, então não há detonação prematura.

Nos motores de ignição por compressão o combustível só é injetado perto do fim da compressão, no PMS. Antes disso comprime-se apenas ar, e por isso não há risco de autoignição prematura.

Análise das alternativas

B) Errada: não há vela, a ignição se dá pela alta temperatura do ar comprimido. C) Errada: a injeção começa perto do PMS, não do PMI. D) Errada: no ciclo ideal a padrão ar considera o ar como fluido de trabalho. E) Errada: o Ciclo Otto é o de ignição por centelha.

Referência: Ciclo Diesel ideal – ciclos padrão ar.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Ciência dos Materiais Fratura Dúctil

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Com relação à fratura dúctil, é correto afirmar que:
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Resolução comentada

Fratura dúctil ocorre após deformação plástica substancial.

Na fratura dúctil o material sofre deformação plástica considerável, com empescoçamento, antes de romper. A fratura frágil é a que ocorre com pouca ou nenhuma deformação plástica.

Análise das alternativas

A) Errada: ocorre sobretudo em tração e não é exclusiva de compressão. B) Errada: descreve a fratura frágil. C) Errada: baixas temperaturas favorecem a fratura frágil. D) Errada: o encruamento reduz a ductilidade e favorece a fratura frágil.

Referência: Ciência dos materiais – fratura (Callister).

Resolução comentada do VaiConcursos.

Mecânica dos Fluidos Manometria — Manômetro de Tubo em U

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Examine a figura abaixo.

Tubo em U com o ramo esquerdo ligado a um reservatório fechado com pressão P e o ramo direito aberto; a partir do nível de referência A, a coluna de líquido tem altura h₁ no ramo esquerdo e h₂ no ramo direito.

Uma tubulação possui uma das extremidades fechada, submetida a uma pressão manométrica P = 8000 Pa, enquanto a outra extremidade é aberta para a atmosfera. A tubulação é preenchida parcialmente com um líquido incompressível de massa específica ρ = 2000 kg/m³, conforme a figura acima. Se, para um determinado ponto de referência A, a coluna de líquido no trecho da tubulação à esquerda possui uma altura h₁ = 10 cm, qual é a altura h₂ da coluna de líquido no trecho da tubulação à direita (aberto à atmosfera), considerando que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s²?
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Mecânica dos Fluidos Vazão Volumétrica — Equação da Continuidade

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Um reservatório de água tem capacidade de 400 litros e encontra-se inicialmente vazio. Assinale a opção que apresenta o tempo necessário para encher completamente esse reservatório sabendo que a água será alimentada por uma tubulação cujo diâmetro interno é 4 cm e que a velocidade de escoamento da água no interior da tubulação é 1 m/s.
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Resolução comentada

t = V/Q, com Q = A·v, resulta em 10³/π s.

A área da tubulação é A = π(0,02)² = 4π×10⁻⁴ m². A vazão é Q = A·v = 4π×10⁻⁴ m³/s. O volume é 400 L = 0,4 m³, então t = 0,4/(4π×10⁻⁴) = 10³/π s.

Análise das alternativas

As demais opções resultam de erros de potência de 10, do uso do raio ou diâmetro de forma errada, ou de π² e fator 2 indevidos.

Referência: Equação da continuidade: Q = A·v.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Máquinas de Fluxo Bombas de Vácuo

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Assinale a opção que apresenta a máquina que pode ser utilizada para se alcançar pressões abaixo da pressão atmosférica.
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Resolução comentada

A bomba de vácuo é a máquina que gera pressões abaixo da atmosférica.

A bomba de vácuo remove gás de um recinto fechado e produz pressão absoluta inferior à atmosférica. Os compressores e as bombas centrífugas elevam a pressão do fluido ou o movimentam, mas não têm essa finalidade.

Análise das alternativas

A, B e C) Errada: compressores comprimem o gás e elevam sua pressão. E) Errada: a bomba centrífuga transporta líquidos e não é destinada a gerar vácuo.

Referência: Máquinas de fluxo – bombas de vácuo.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Máquinas de Fluxo Bombas Centrífugas — Componentes

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Em uma bomba hidráulica centrífuga, qual dos seguintes componentes tem a função de proteger a bomba de vazamentos nos pontos onde o eixo atravessa a carcaça?
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Resolução comentada

O selo mecânico veda a passagem do eixo pela carcaça.

Onde o eixo atravessa a carcaça é preciso vedar para evitar vazamento do fluido bombeado. Essa é a função do selo mecânico, que é um dispositivo de vedação (a gaxeta também cumpre esse papel).

Análise das alternativas

A) Errada: o anel de desgaste controla a folga entre impelidor e carcaça. B) Errada: a luva protege o eixo contra desgaste e corrosão. C) Errada: o mancal suporta cargas e guia o eixo. D) Errada: o impelidor transfere energia ao fluido.

Referência: Bombas centrífugas – componentes e vedação.

Resolução comentada do VaiConcursos.

Resistência dos Materiais Tensão Normal — Tubo Sob Tração Axial

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Examine a figura abaixo.

Seção transversal circular vazada de um tubo, com diâmetro externo d e espessura de parede t.

O tubo de seção transversal circular de diâmetro externo d = 5 cm e espessura de parede t = 1 cm, conforme ilustrado na figura acima, é submetido a uma força longitudinal de tração de módulo 32π kN. Com base nessas informações, assinale a opção que apresenta a tensão normal resultante.
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Mecânica dos Fluidos Equação da Continuidade — Tubo de Venturi

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Examine a figura abaixo.

Tubo de Venturi com escoamento entrando com velocidade v_A pela seção A, de diâmetro D_A, e passando pela garganta B, de diâmetro D_B.

A figura acima mostra um escoamento uniforme incompressível através de um tubo de Venturi. Sabendo que a razão entre os diâmetros das seções A e B é D_A/D_B = 2 e que a velocidade de escoamento na seção A é v_A = 4 m/s, qual é a velocidade do escoamento na seção B?
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Mecânica Geral (Estática) Treliças — Método dos Nós

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Exame a figura abaixo.

Treliça com nós A, B, C, D e E: apoio fixo em C e apoio móvel em A, na vertical, separados por 200 mm; barras CB, AD, DE, CA, AB, BD e BE; distâncias horizontais de 200 mm entre C e B e entre B e E; força F = 300 kN vertical para baixo no nó E; eixos x e y.

Calcule o módulo do esforço realizado no elemento AB da treliça apresentada acima, identifique se é de compressão ou tração e assinale a opção correta. Considere que o peso dos elementos de treliça é desprezível, que a fixação no ponto C resiste a esforços nas direções dos eixos x e y e que a fixação no ponto A resiste apenas na direção do eixo x.
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Eletricidade Associação de Resistores — Resistência Equivalente

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Considere o circuito elétrico abaixo.

Circuito com fonte U e resistores R, 12,5R, 2R, R/2 e 10R.

Assinale a opção que apresenta o valor da corrente elétrica que passa pela fonte U = 169 V sabendo que R = 1,04 kΩ.
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Desenho Técnico Mecânico Tolerâncias e Ajustes — Classificação de Ajustes

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Qual é o tipo de ajuste da montagem representada abaixo? Considere as medidas em mm.

Montagem de um eixo em um furo: o eixo tem cota 50 com afastamentos +0,05 e −0,05; o furo tem cota 50 com afastamentos +0,05 e −0,00.
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Termodinâmica Leis da Termodinâmica

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Correlacione as leis da termodinâmica às suas definições e assinale a opção correta.

LEIS DA TERMODINÂMICA
I- 1ª
II- 2ª

DEFINIÇÕES
( ) “É impossível construir um dispositivo que opere num ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos além do levantamento de um peso e troca de calor com um único reservatório térmico”. (enunciado de Kelvin-Planck)
( ) A variação de toda a energia de um sistema entre os estados inicial “1” e final “2”, isto é, E₂ − E₁, é igual ao calor transferido para o sistema durante o processo Q₁₂ subtraído do trabalho realizado pelo sistema durante o processo W₁₂ Em termos matemáticos, considerando trabalho realizado pelo sistema positivo: E₂ − E₁ = Q₁₂ − W₁₂.
( ) “É impossível construir um dispositivo que opere, segundo um ciclo, e que não produza outros efeitos, além da transferência de calor de um corpo frio para um corpo quente”.(enunciado de Clausius)
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Resolução comentada

Kelvin-Planck e Clausius são enunciados da 2ª lei; a variação de energia E₂−E₁=Q−W é a 1ª lei.

O enunciado de Kelvin-Planck é da 2ª lei, assim como o de Clausius. A expressão E₂−E₁=Q₁₂−W₁₂ é o balanço de energia da 1ª lei. A sequência é, portanto, II, I, II.

Análise das alternativas

A, C, D e E trocam a classificação de pelo menos um dos enunciados. Kelvin-Planck e Clausius nunca pertencem à 1ª lei, e o balanço de energia nunca pertence à 2ª.

Referência: Termodinâmica clássica – 1ª e 2ª Leis (Van Wylen; Çengel).

Resolução comentada do VaiConcursos.

Refrigeração e Ar Condicionado Psicrometria — Carta Psicrométrica

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Examine o gráfico abaixo.

Gráfico com temperatura de bulbo seco no eixo horizontal e umidade específica ω no eixo vertical, contendo a linha de saturação (ϕ = 100%), curva de ϕ constante e retas de v, h e T_bu constantes.

O estado do ar atmosférico a uma pressão específica é determinado por duas propriedades intensivas independentes. As propriedades de misturas ar-vapor d’água são mostradas no gráfico acima, que é amplamente utilizado para visualizar os processos termodinâmicos de condicionamento do ar atmosférico. Nele estão representados no eixo vertical a umidade específica ou absoluta ω e no eixo horizontal a temperatura de bulbo seco. Além disso, há retas que representam o volume específico v, entalpia h e temperatura de bulbo úmido T_bu constantes e curvas que representam umidade relativa ϕ constante. Com base nessas informações, como é denominado tal gráfico?
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Processos de Fabricação Conformação Mecânica

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Assinale a opção que apresenta somente processos de fabricação por conformação mecânica.
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Resolução comentada

Conformação mecânica deforma plasticamente o material sem retirar cavaco.

Forjamento, estampagem e trefilação deformam plasticamente o metal sem remoção de material, e por isso são processos de conformação mecânica. Fundição é processo de solidificação em molde. Usinagem remove cavaco. Brasagem é processo de união.

Análise das alternativas

A) Errada: fundição não é conformação mecânica. B) Errada: usinagem e fundição não são conformação. C) Errada: brasagem é soldagem/união. E) Errada: fundição não é conformação.

Referência: Processos de fabricação – classificação (fundição, conformação, usinagem, união).

Resolução comentada do VaiConcursos.

Matemática Determinantes — Função, Domínio e Imagem

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Examine a matriz abaixo.

Matriz M 4x4: linha 1: 3, 10^x − 3, 1, 0; linha 2: 0, x − 4, 0, x − 2; linha 3: 0, 0, 1, 0; linha 4: 0, 0, 0, x − 2.

A matriz M de tamanho 4x4 apresentada acima possui elementos que dependem de x. Considere f = f(x) a função formada pelo determinante da matriz M, sabendo que o conjunto Domínio (D) de f é dado por D = {x ∈ R/ 0 < x ≤ 2}. Assinale a opção que apresenta o conjunto Imagem (ℑ) dessa função e o menor valor que a função f pode assumir, respectivamente.
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Termodinâmica Ciclo Brayton — Processos Isentrópicos

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Examine o gráfico abaixo.

Diagrama temperatura T versus entropia s do ciclo Brayton com estados 1, 2, 3 e 4: compressão 1→2 e expansão 3→4 verticais; calor q_ent fornecido no processo 2→3 e calor q_sai rejeitado no processo 4→1.

O ciclo Brayton é o ciclo ideal que modela os processos termodinâmicos realizados pelo fluido de trabalho em turbinas a gás. Nesse ciclo, o ar atmosférico é o fluido de trabalho, sendo considerado como gás ideal, possuindo constante k = c_p/c_v = 1,4 (razão dos calores específicos à pressão e volume constantes). No gráfico Temperatura x Entropia (T x s) deste ciclo, mostrado acima, é possível observar que no processo 1→2 ocorre a compressão isentrópica e no processo 3→4 ocorre a expansão isentrópica do ar atmosférico. Além disso, no processo 2→3 ocorre o fornecimento de calor (representado por q_ent) à pressão constante, e no processo 4→1 ocorre a rejeição de calor (representado por q_sai) à pressão constante. Sabe-se que, para gases ideais que realizam um processo isentrópico, a expressão Fórmula: T_f/T_i = (P_f/P_i)^((k−1)/k) = (v_i/v_f)^(k−1). é válida, onde T, P e v representam, respectivamente, a temperatura, a pressão e o volume específico do gás, e os subscritos i e f indicam, respectivamente, o estado inicial e o estado final do processo. Com base nessas informações, qual é a temperatura máxima que o fluido de trabalho atinge neste ciclo, sabendo que v₄ = v₃⁶, v₃ = √0,5 m³/kg, v₁ = v₄/10 e T₁ = 300 K?
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Termodinâmica Gases Ideais — Processo Isocórico

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Examine a figura abaixo.

Recipiente rígido retangular contendo nitrogênio, fechado na parte superior por uma tampa presa por dois elementos de fixação.

Um equipamento é preenchido com nitrogênio à temperatura T₁ e pressão p₁ para proteger os componentes eletrônicos em seu interior. Esse equipamento pode ser considerado como um recipiente rígido, fechado com uma tampa de área A. Essa fixação é capaz de suportar, no máximo, uma força de módulo F. Durante a operação, o gás sofre aumento de temperatura. Considerando que nesse processo o nitrogênio se comporta como gás ideal, assinale a opção que apresenta a temperatura máxima que o gás pode atingir sem que a fixação da tampa se rompa.
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Desenho Técnico Mecânico Projeções Ortogonais — Vistas

Serviço de Seleção do Pessoal da Marinha (SSPM) 2023

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Examine as figuras abaixo.

Perspectiva de uma peça prismática com um chanfro, com a marcação “X” em uma das faces, e cinco vistas ortogonais numeradas de 1 a 5.

As figuras de 1 a 5 apresentadas acima são vistas ortogonais da peça. Assinale a opção que corresponde à vista em que é possível ver a marcação “X” na peça.
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Elementos de Máquinas Rendimento de Transmissões em Série

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Examine a figura abaixo.

Motor de potência P₁ acionando um sistema de dois pares de engrenagens com rendimentos η₁ e η₂, montados em eixos apoiados em mancais, com saída de potência P₂.

Sejam η₁ e η₂ os rendimentos das transmissões do sistema acima, P₁ a potência do motor que o aciona e P₂ a potência útil de saída do sistema. Qual expressão relaciona corretamente as potências P₁ e P₂?
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Matemática Logaritmos — Sistemas de Equações Logarítmicas

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Considere a nomenclatura log_(b) (a) correspondente ao logarítmico de a na base b. Resolva o sistema de equações

Sistema de equações: (1) log na base √4 de [log na base √(x−1) de (y)] = log na base 8 de (64); (2) y = x + 1.

e assinale a opção que apresenta os valores de x, y ∈ R (conjunto dos números Reais) que solucionam o dado sistema.
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