Concurso TSE Unificado Engenharia Mecânica: possíveis recursos (conhecimentos específicos)

concurso TSE Unificado

Fala, pessoal. Espero que estejam todos bem. Aqui é o Prof. Juliano de Pelegrin e venho nesse artigo sugerir recursos para algumas questões de conhecimentos específicos da prova do TSE Unificado para o cargo de Analista – Engenheiro Mecânico

Antes das sugestões, se você deseja estar informado e receber dicas de engenharia Mecânica para concursos, siga meu perfil no Instagram @profjulianodp

Questão 59

Julgue os itens a seguir, no que se refere a materiais de construção mecânica e a processos de fabricação.

Para um instrumento com um erro de 3%, quando usado na escala de 20 V, o valor correto da tensão de uma leitura de 12 V será de 12,0 ± 0,6 V.

Gabaritodabanca:Certo

Fundamento

Diante do gabarito divulgado pela banca, viemos, respeitosamente solicitar a alteração do gabarito ou a anulação da questão, visto que, julgamos que a terminologia utilizada pela banca está equívocada.

De acordo com o livro Fundamentos da Metrologia Científica e Industrial dos autores Armando Albertazzi G. Jr. E André R. de Sousa, erro de medição e incerteza de medição não são sinônimos.

O erro de medição é um número, que segundo o autor, é a diferença entre o valor indicado por um sistema de medição e o valor verdadeiro do mensurando, ou seja, erro de medição é o número que resulta da diferença entre o valor indicado por um sistema de medição e o valor verdadeiro do mensurando.

Como não é possível conhecer e corrigir totalmente o erro de medição, uma parcela de dúvida sempre estará presente em qualquer medição efetuada. A dúvida associada a uma medição é denominada de incerteza de medição. A palavra incerteza significa dúvida. De forma ampla, incerteza de medição significa dúvida acerca do resultado de uma medição. Incerteza de medição é o parâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão de valores que podem fundamentadamente ser atribuídos ao mensurando.

Baseado no enunciado da questão ao afirmar um erro de 3% estaríamos abordando a incerteza de medição, logo o termo erro está equívocado. Além disso, ao considerar a questão como certa o autor da questão deveria estar se referindo ao erro de fundo de escala. Contudo, para tal indicação a notação correta seria ±3% ????????,, conforme o exposto no livro Instrumentação e fundamentos de medida dos autores Alexandre Balbinot e Valner João Brusamarello, Vol 1, 2ª ed.

Para exemplificação, trago o exemplo no citado livro:

A incerteza na medição geralmente é fornecida em termos do fundo de escala e sempre deve-se consultar o manual do fabricante, porque o erro nas medidas varia em funçào do parâmetro a ser medido. Por exemplo um instrumento que tenha uma incerteza de 3% do FE quando usado na escala de 10 V e estiver fazendo a leitura de uma tensão de 9 V, o valor da tensão com a respectiva incerteza será:

9 ± 3%???????? = (9 ± 0,3)???? ???????? ???????????????????? 9 ???? ± 6%

Isso quer dizer que a menor probabilidade de erro ocorre quando está sendo feita uma medida que coincide com o valor do fundo de escala (10 V, no caso do exemplo).

Considerando os conceitos e princípios aplicados ao projeto e operação de sistemas mecânicos, julgue os itens seguintes.

No dimensionamento de um componente de máquina, um fator de segurança 2 adotado contra a possibilidade de falha por fratura frágil significa que as tensões elásticas admissíveis não devem exceder metade da resistência ao escoamento do material.

Gabarito preliminar da banca: Errado

Argumentação

Solicitamos a alteração do gabarito da questão, que trata do fator de segurança aplicado no dimensionamento de componentes de máquina, de “Errado” para “Certo”, com base nos seguintes argumentos técnicos e bibliográficos:

DefiniçãodeFatordeSegurança(FS):O fator de segurança (FS) é definido como a relação entre a resistência do material e a tensão admissível.

???????? =
????????????????????????????ê????????????????
????????????????
Portanto, para um fator de segurança de 2, a tensão admissível é metade da resistência do material:
???????????????? =
????????????????????????????ê????????????????
2
Referência: Shigley, J. E., & Mischke, C. R. (2001). Mechanical Engineering Design. McGraw-Hill

Falha por Fratura Frágil: A fratura frágil é uma falha que ocorre sem deformação plástica significativa e, portanto, a consideração de tensões elásticas admissíveis é pertinente. Para prevenir falhas por fratura frágil, adota-se um fator de segurança para garantir que a tensão aplicada não exceda os limites seguros do material. Referência: Dieter, G. E. (1986). Mechanical Metallurgy. McGraw-Hill.

O enunciado afirma que com um fator de segurança de 2, as tensões elásticas admissíveis não devem exceder metade da resistência ao escoamento. Conforme a definição e o cálculo apresentado acima, esta afirmação está tecnicamente correta, pois:

???????????????? =
????????????????????????????????????????????
2

O fator de segurança de 2 implica que a tensão admissível é metade da resistência ao escoamento do material, corroborando a correta interpretação do dimensionamento seguro.

Diante do exposto, solicitamos a alteração do gabarito da questão para “Certo”, considerando as fundamentações técnicas e referências bibliográficas apresentadas.

Questão 77

Julgue os próximos itens, relativos a motores de combustão interna.

Na curva de potência, o torque aumenta com o aumento da rotação do motor até atingir um pico e depois começa a diminuir.

Gabarito:Errado

Fundamento

Solicitamos a alteração do gabarito da questão, que trata da relação entre torque e rotação do motor, de “Errado” para “Certo”, com base nos seguintes argumentos:

Nos motores de combustão interna, o comportamento do torque em relação à rotação é bem documentado. Em muitos casos, o torque aumenta com o aumento da rotação até atingir um pico, e então começa a diminuir à medida que a rotação continua a aumentar. Este comportamento é devido a fatores como eficiência volumétrica e limitações mecânicas.

Referência: Heywood, J. B. (1988). InternalCombustionEngineFundamentals. McGraw-Hill.

A potência de um motor é dada pela equação Potência = Torque × Velocidade. Assim, a curva de potência do motor é influenciada diretamente pela curva de torque. Quando o torque atinge seu pico e começa a diminuir, a potência continua a aumentar até certo ponto, mas eventualmente também diminui devido à queda no torque.

Referência: Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2002). Thermodynamics:AnEngineeringApproach. McGraw-Hill.

A observação do comportamento real de motores de combustão interna confirma que, após um certo ponto, o torque começa a diminuir com o aumento da rotação. Este fenômeno é verificado em testes de dinamômetro e é uma característica comum na maioria dos motores de combustão interna.

Referência: Pulkrabek, W. W. (2004). EngineeringFundamentalsoftheInternalCombustionEngine. Pearson Prentice Hall.

Se supuséssemos as eficiências constantes para um motor, em qualquer condição, o que obviamente

nãoéverdade, o torque seria constante em qualquer rotação.

O torque aumenta conforme aumenta a eficiência de enchimento do cilindro e o aproveitamento do calor fornecido ao ciclo bem como o aproveitamento desses efeitos no eixo. Na rotação em que se atinge o máximo produto, tem-se o máximo torque no eixo. A partir daí, o trabalho indicado diminui, mas o crescimento da rotação compensa a diminuição, de forma que a potência continua crescente. Acima de determinada rotação, o aumento da rotação não mais compensa a diminuição do trabalho indicado e a potência cai.
A figura abaixo demonstra a curva de potência e torque em função da rotação de um MCI

Referência:Franco Brunetti, Motores de combustão interna, vol. 1. 1992.

Diante do exposto, a afirmativa de que “o torque aumenta com o aumento da rotação do motor até atingir um pico e depois começa a diminuir” está tecnicamente correta, com base em referências bibliográficas e no comportamento observado de motores de combustão interna. Portanto, solicitamos a alteração do gabarito da questão para “Certo”.

A qualidade total na manutenção compreende uma análise detalhada do sistema que permite analisar as maneiras pelas quais um equipamento ou sistema pode falhar e os efeitos que poderão advir.

Gabarito:Errado

Argumentação

A afirmativa de que “a qualidade total na manutenção compreende uma análise detalhada do sistema que permite analisar as maneiras pelas quais um equipamento ou sistema pode falhar e os efeitos que poderão advir” está correta, conforme os princípios do TPM e as técnicas de FMEA. Portanto, solicitamos a alteração do gabarito da questão para “Certo”. Com base nos seguintes argumentos técnicos e bibliográficos:

A manutenção produtiva total (TPM) é uma abordagem que visa maximizar a eficiência dos equipamentos e minimizar falhas, envolvendo todos os níveis da organização na manutenção. Parte fundamental do TPM é a análise detalhada dos sistemas para identificar potenciais falhas e seus efeitos.

Referência: Nakajima, S. (1988). IntroductiontoTPM:TotalProductiveMaintenance. Productivity Press.

A Análise de Modos de Falha e Efeitos (FMEA) é uma técnica amplamente utilizada dentro da qualidade total na manutenção. Ela envolve uma análise sistemática das maneiras pelas quais um sistema pode falhar e os efeitos potenciais dessas falhas. Este processo é essencial para identificar riscos e implementar medidas preventivas.

Referência: Stamatis, D. H. (2003). Failure Mode and Effect Analysis: FMEA from Theory to Execution. ASQ Quality Press.

A qualidade total na manutenção envolve a participação de todos os colaboradores na identificação e análise de falhas, bem como na implementação de soluções para prevenir problemas futuros. Este engajamento é fundamental para a eficácia do TPM.

Referência: Bamber, C. J., Sharp, J. M., & Hides, M. T. (1999). Factorsaffectingsuccessfulimplementationof total productive maintenance: A UK manufacturing case study. Journal of Quality in Maintenance Engineering.

Na RCFA, parte-se de um evento-topo, indo para trás e verticalmente (top-down), verificando as causas que podem ter gerado tal evento.

Gabarito:Errado

Fundamentação

A afirmativa de que “na RCFA, parte-se de um evento-topo, indo para trás e verticalmente (top-down), verificando as causas que podem ter gerado tal evento” está correta, conforme os princípios e métodos descritos na literatura. Portanto, solicitamos a alteração do gabarito da questão para “Certo”, com base nos seguintes argumentos técnicos e bibliográficos:

DefiniçãodeRCFA(RootCauseFailureAnalysis):A Análise de Causa Raiz (RCFA) é uma técnica sistemática usada para identificar as causas fundamentais de falhas ou problemas. O objetivo é não apenas identificar o que aconteceu, mas também por que aconteceu e como prevenir que ocorra novamente no futuro.

Referência: Andersen, B., C Fagerhaug, T. (2006). RootCauseAnalysis:SimplifiedToolsandTechniques. ASQ Quality Press.

Método Top-Down: O método descrito na afirmativa, onde se parte do evento de falha (evento-topo) e se retrocede para identificar as causas, é uma abordagem comum em RCFA. Este método é chamado de “top-down” e é utilizado para traçar a sequência de eventos e condições que levaram à falha.

Referência: Wilson, P. F., Dell, L. D., C Anderson, G. F. (1993). RootCauseAnalysis:AToolforTotalǪuality Management. ASQ Quality Press.

ProcessodeInvestigaçãodeFalhas:Na prática da RCFA, um dos métodos utilizados para identificar causas raízes é partir do evento de falha principal e analisar as causas potenciais que contribuíram para esse evento. Esta abordagem é sistemática e lógica, visando descobrir todos os fatores que podem ter influenciado a falha.

Referência: Apollo Root Cause Analysis Team (2003). ApolloRootCauseAnalysis:ANewWayofThinking. Apollonian Publications.