Perito Criminal - Engenharia Mecânica - 2021

O fluido de trabalho deixa o estator de uma turbina axial com velocidade de 600 m/s e ângulo de 53°. A velocidade periférica do rotor dessa turbina é de 210 m/s, a velocidade meridional é constante e o escoamento absoluto deixa o rotor na direção axial. Admitindo cos(53°) = 0,6, o ângulo que a direção da velocidade relativa faz com a direção meridional na entrada do rotor vale:

Três barras, duas de aço e uma de cobre, com seção transversal quadrada de lado 5 cm, são ligadas nas extremidades por uma placa rígida que translada apenas na direção vertical, conforme esquematicamente exposto na figura a seguir.

Sabe-se que a altura H do conjunto é de 2,0 m e os módulos de elasticidade longitudinal do aço e do cobre valem, respectivamente, 200 GPa e 120 GPa.

Admitindo que as barras são perfeitamente retas e que a tensão admissível no aço é de 300 MPa e, no cobre, 200 MPa, a máxima tração P que pode ser aplicada a esse conjunto é de:

Uma barra de aço encontra-se engastada em suas extremidades e a temperatura é de 20 °C. A temperatura é, então, aumentada para 100 °C.

Admitindo que o coeficiente de dilatação linear do aço é igual a 1,0 x 10-5 / °C e que o módulo de elasticidade do material vale 200 GPa, a tensão normal a uma seção inclinada de 30° em relação ao eixo da viga vale:

Um elemento estrutural encontra-se submetido a um estadoplano de tensões com as deformações normais σx e σy iguais,respectivamente, a 60 MPa e 120 MPa, além de deformaçãocisalhante yxy de 40 MPa.

Nesse elemento, a primeira e a segunda tensões principais valem,respectivamente:

Um eixo é formado por dois cilindros com diâmetros de 200 mm e 400 mm como indicado na figura a seguir. Dimensões em mm.

Os cilindros são formados por material com módulo de elasticidade longitudinal igual a 132 GPa e coeficiente de Poisson de 0,30.

Admitindo π = 3,0 e sabendo que o torque T imposto é de 3,0 MNmm, a rotação na extremidade de aplicação da carga é de:

Uma viga biengastada, com seção transversal quadrada de lado 0,1 m, é submetida a uma carga concentrada no meio do seu vão, como ilustrado na figura a seguir.

Desprezando os efeitos localizados de extremidade e as tensões cisalhantes, a máxima tensão normal de flexão que se desenvolve nessa viga vale:

Observe a figura plana hachurada a seguir. Dimensões em mm.

Nessa figura, o maior momento de inércia em relação ao centroide vale:

A idealização do circuito de um motor elétrico é apresentada na figura a seguir. Nela, há três resistências (R1, R2 e R3) e representa-se, também, a indutância X.

A corrente nesse circuito vale, aproximadamente:

Um motor elétrico trifásico tem potência ativa de 40 kW, fator de potência de 0,80 e é alimentado em 100 V.

A potência reativa desse motor é de:

Um motor elétrico síncrono de 4 polos opera em uma frequência de alimentação de 60 Hz.

Sabendo-se que a velocidade de funcionamento desse motor é de 1500 rpm, a frequência do rotor desse motor é de: