Recursos de Engenharia Mecânica para o concurso da Petrobras

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 ênfase 14 (Engenharia Mecânica) do concurso da Petrobras.

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Além disso, esse artigo é para você utilizar como base, ou seja, você não deve copiar os recursos, mas sim escrever de maneira coerente, respeitosamente, com suas palavras e sem se identificar o seu recurso baseado nos fundamentos aqui descrito. Vamos lá!

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Questão 59

Uma tubulação de diâmetro de 2,5 cm é utilizada para encher uma caixa d’água de 1.000 litros de volume útil, conforme ilustra a figura a seguir. A caixa d’água leva uma hora para encher com a válvula de distribuição aberta, fornecendo um fluxo constante de água a uma velocidade de 0,2 m/s.

Com base nessa situação, julgue o item a seguir.

59 Para encher a caixa d’água nas condições apresentadas, a água deve entrar na caixa d’água com velocidade superior a 0,50 m/s.

Gabarito do professor: Certo

Gabarito da banca: Errado

Fundamento

Diante do gabarito divulgado pela banca, viemos, respeitosamente solicitar a alteração do gabarito ou a anulação da questão, visto que, julgamos que o cálculo da banca está equivocado pelos motivos abaixo expostos.

Como a caixa d’água leva uma hora para encher com a válvula de distribuição aberta, notamos que há uma vazão de entrada e uma vazão de saída com fluxos constantes. Dessa forma, a vazão líquida (Q_líquida) será de 1000 litros por hora, ou seja, será a diferença entre as vazões de entrada (Q_entrada) e de saída (Q_saída).

Como foram fornecidos os diâmetros das tubulações e a velocidade média do escoamento na saída, podemos determinar a velocidade de entrada.

Em que V_entrada é a velocidade média do escoamento na tubulação de entrada, V_saída é a velocidade média do escoamento na saída fornecida no enunciado, A_entrada e A_saída são as áreas da seção transversal circular da tubulação de entrada e da saída, respectivamente.

Substituindo os valores fornecidos no enunciado e convertendo as unidades de vazão e diâmetro para unidades do Sistema Internacional (SI) é obtido:

Dessa forma, julgamos o item como correto uma vez que se afirma que a água deve entrar na caixa d’água com velocidade superior a 0,50 m/s.

Por fim, como complemento a justificativa, salientamos que uma vazão com velocidade de escoamento de 0,5 m/s, através de uma tubulação com diâmetro de 2,5 cm não é capaz de fornecer 1000 litros por hora, mesmo com a válvula de distribuição fechada, evidenciando a necessidade de que a água deve entrar na caixa d’água com velocidade superior a 0,50 m/s.

Assim sendo, por motivos de coerência e razoabilidade, solicitamos a anulação ou alteração do gabarito preliminar.

Questão 64

Considerando a figura apresentada, que mostra uma barra de aço de 2 m de comprimento e diâmetro de 20 mm, submetida a uma força axial de 10 kN, julgue o próximo item, assumindo que, parao aço, o módulo de elasticidade é Eaço = 210 GPa e o coeficiente de Poisson é νaço = 0,3.

64 Na situação apresentada, as deformações longitudinal e transversal da barra serão superiores, respectivamente, a 140×10^-6 e a 40×10⁶.

Gabarito do professor: Errado.

Gabarito da banca: Certo.

Fundamento

Diante do gabarito divulgado pela banca, solicita-se, respeitosamente, a alteração do gabarito ou a anulação da questão, visto que, há um erro de digitação relativo à grandeza de deformação transversal que foi representada com um expoente positivo (10⁶).

Caso o expoente fosse negativo, pelos conceitos relativo à deformação e propriedade mecânicas dos materiais, o gabarito seria correto, conforme dado pela exímia banca. Contudo, devido ao equívoco na grandeza do enunciado, solicito a anulação ou alteração do gabarito preliminar.

Questão 66               

Na estrutura apresentada a seguir, as barras AB e CB têm comprimento L = 1 m e área transversal de 18 cm², e a barra BD tem área transversal de 9 cm². As barras são de aço, com módulo de elasticidade E = 2.100 t/cm² e o ângulo β = 60°. Nessa estrutura, P é uma carga de 45 t.

A partir dessas informações, e assumindo sem (60) = 0,86, sen²(60°) = 0,75 e sem³(60°) = 0,65, julgue o item a seguir.

66 Na situação apresentada, os esforços normais nas barras AB, CB e BD são superiores respectivamente a 12.000 kg, 12.000 kg e 18.500 kg e o deslocamento do nó B é inferior a 0,06 cm.

Gabarito do professor: Errado.

Gabarito da banca: Certo.

Fundamento

Diante do gabarito divulgado pela banca, solicita-se, respeitosamente, a alteração do gabarito ou a anulação da questão, visto que, há inversão nos valores dos esforços normais nas barras AB, CB e BD. Dessa forma, tornando o gabarito da questão como errado.

 A partir do diagrama de corpo livre e pelas equações de equilíbrio é possível obter:

Pelo princípio da superposição na análise do sistema estaticamente indeterminado, e utilizando a relação carga-deslocamento para relacionar os deslocamentos desconhecidos com as reações desconhecidas é possível obter:

Substituindo os valores do enunciado e mantendo as unidades

Fazendo (4) e (5) em (3) chega-se na seguinte relação:

Substituindo (6) em (3)

A deformação em BD pode ser calculada por (4) sendo inferior a 0,06 cm. Contudo, divergindo do gabarito, os esforços normais nas barras AB, CB e BD são superiores respectivamente a 18.500 kg, 18.500 kg e 12.000 kg.

Devido aos motivos expostos na resolução da questão acima, solicito, respeitosamente, a anulação ou alteração do gabarito preliminar.

Questão 67

A figura a seguir ilustra uma barra circular de aço, maciça e presa em uma extremidade. A barra tem comprimento igual a 2 m, diâmetro D = 10 cm e está submetida a um esforço de torção representado pelo torque T.

Tendo como referência essas informações, e assumindo 3,14 como valor aproximado de π, julgue o item a seguir.

67 Na situação apresentada, para que a tensão de cisalhamento máxima τ_max = 180 Mpa não seja excedida, o maior valor do torque que pode ser aplicado à barra é inferior a 1.800 kN. m.

Gabarito do professor: Certo.

Gabarito da banca: Errado.

Fundamento

Diante do gabarito divulgado pela exímia banca, solicita-se, respeitosamente, a alteração do gabarito ou a anulação da questão.

Pela fórmula da torção, a tensão de cisalhamento varia linearmente ao longo de qualquer linha radial da seção transversal e a tensão de cisalhamento máxima ocorrerá na superfície externa do eixo, variando de acordo com o torque interno resultante que age na seção tranversal, o momento polar de inércia da seção transversal e o raio externo do eixo.

Substituindo os valores dados no enunciado da questão, pode-se determinar o torque aplicado a barra que irá atingir o a tensão de cisalhamento máxima da barra.

Dessa forma, o maior valor do torque que pode ser aplicado a barra é inferior a 1.800 kN (mil e oitocentos quilonewton).

Questão 103

Com relação a motores de combustão interna, julgue os itens seguintes.

103 Motores com comando variável de válvulas permitem o ajuste da fase dos eixos de comando de válvulas em relação ao virabrequim, afetando o seu período de abertura, o que antecipa o fechamento da admissão em marcha lenta, por exemplo.

Gabarito do professor: Certo.

Gabarito da banca: Errado.

Fundamento

Diante do gabarito divulgado pela banca, respeitosamente, solicito, a alteração do gabarito ou a anulação da questão, visto que, é possível considerar o item como correto.

O comando variável de válvulas permite alterar o momento de abertura das válvulas ou o quanto (período de abertura até o fechamento) elas se abrem para otimizar o rendimento do motor em cada circunstância, sendo uma delas, a antecipação do fechamento da admissão em marcha lenta.

Como esse comando é realizado pelo ajuste da fase dos eixos de comando de válvulas em relação ao virabrequim é possível o entendimento do item como correto.

Questão 104

104 Para motores de combustão interna com pistão oscilante, o ciclo ideal consiste em compressão isentrópica, fornecimento de calor isocórico, expansão isentrópica e reversão isocórica do gás.

Gabarito do professor: Errado.

Gabarito da banca: Certo

Fundamento

Diante do gabarito divulgado pela banca, respeitosamente, solicito, a alteração do gabarito ou a anulação da questão, visto que não é especificado o tipo de motor de combustão interna no qual o ciclo é descrito.

Considerando o ciclo ideal Otto o item pode ser julgado como correto, mas devido a existência dos motores representados pelo ciclo ideal Diesel, também enquadrado como motor de combustão interna com pistão oscilante, não é possível afirmar que o ciclo ideal consiste em compressão isentrópica, fornecimento de calor isocórico, expansão isentrópica e reversão isocórica do gás.

Questão 115

Julgue os itens subsecutivos, no que se refere a instrumentação e controle de processos.

115 A seleção do material dos eletrodos em medidores de vazão eletromagnéticos é altamente dependente da agressividade e da temperatura do fluido.

Gabarito do professor: Certo.

Gabarito da banca: Errado.

Fundamento

Diante do gabarito divulgado pela exímia banca, respeitosamente, solicito, a alteração do gabarito ou a anulação da questão, uma vez que o medidor eletromagnético fornece uma tensão de saída linear precisa em relação à vazão de fluidos condutores. Não apresenta perda de inserção e as leituras são independentes das características do fluido. 

Dessa forma, como a leitura é independente das características do fluido o termo “altamente dependente da agressividade e da temperatura do fluido” é amplo e pode ser interpretado de maneira diferente de acordo com cada candidato. Como a questão não trata a respeito de durabilidade do sensor e a leitura independe das características do fluido é possível julgar o item como correto.

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É isso!

A ideia é fazer com que a banca revise as questões acima. Lembre-se de enviar as interposições dentro do prazo.

Bons estudos!!

Prof. Juliano de Pelegrin