Um eixo transmite potência a um sistema através de um par de engrenagens de dentes retos. A engrenagem fixa ao eixo recebe do sistema uma força F, conforme indicado na figura abaixo.

O dimensionamento do eixo depende das tensões atuantes no ponto crítico do eixo. Considerando o eixo como “engastado” no motor, esse ponto está sujeito às tensões normal e cisalhante, devidas, respectivamente, aos esforços de:

Observe a figura abaixo.

Um tanque com raio R = 5 m deve ser projetado para suportar a carga imposta pela pressão hidrostática do volume de óleo em seu interior. O engenheiro projetista, como primeira aproximação, considerou o nível máximo de óleo no tanque correspondente à altura h = 15 m e, como critério de projeto, que a tensão atuante na direção circunferencial é dada pela teoria de vasos de paredes finas, !$ σ={\large{pr \over t}} !$ , e que a tensão na direção vertical é nula. Considerando que as paredes do tanque são de aço com tensão de escoamento de 300 MPa, que o óleo tem uma massa específica de 900 kg/m3, e admitindo um coeficiente de segurança igual a 3 e g = 10 m/s², a espessura mínima de projeto, em mm, obtida pelo engenheiro, deve ser de:

A deformação específica medida na superfície de um reservatório esférico contendo gás pressurizado é !$ ε !$ = 1000 μ. Considerando a teoria de membrana para o comportamento das tensões na parede do reservatório e sabendo que o material é um aço com módulo de elasticidade E = 210 GPa e Coeficiente de Poisson !$ ν !$= 0,3, a tensão normal máxima atuante em qualquer ponto da superfície, em MPa, vale:

Uma correlação de largo uso para a determinação do coeficiente de filme local de escoamentos no interior de tubos é: ,

Nu_D=0,023 Re_D^4/5 Pr0,4, 0,6<Pr<160,0 Re_D>10.000

onde ReD é o Número de Reynolds baseado no diâmetro da tubulação e Pr é o Número de Prandlt. Tendo em vista a expressão acima, a correlação:

Em relação ao processo de troca de calor através de radiação, afirma-se que:

I - segundo a Lei do Deslocamento de Wien, o comprimento de onda que torna máximo o poder emissivo monocromático é diretamente proporcional à temperatura;

II - o fator de forma de radiação é uma grandeza adimensional;

III - uma superfície cinza emite menos energia radiante do que uma superfície negra;

IV - a troca de calor radiante entre duas superfícies negras é função apenas das temperaturas de cada superfície.

Estão corretas apenas as afirmações:

Uma parede de 5 cm de espessura tem uma temperatura de 60°C em uma extremidade, enquanto que o outro lado troca calor por convecção com um meio externo cuja temperatura vale 30°C. Admitindo que a condutividade térmica da parede é igual a !$ 0,1 {\large{W \over m ºC}} !$ e que a taxa de transferência de calor na parede vale !$ 30{\large{W \over m^2}} !$, o coeficiente de troca de calor por convecção, em !$ {\large{W \over m^2ºC}} !$, do meio externo é:

Uma parede plana, cuja condutividade térmica é constante, apresenta uma distribuição de temperatura do tipo T(x) = a - bx², onde a e b são constantes conhecidas. A esse respeito, é correto afirmar que:

Observe a figura abaixo.

No manômetro diferencial representado na figura, os recipientes A e B contêm água sob pressões de 300 kPa e 68 kPa, respectivamente. A aceleração local da gravidade é considerada igual a 10 m/s². Para esta situação, a deflexão (h) do mercúrio (13600 kg/m³) no manômetro diferencial, em m, é:

Em uma tubulação horizontal, de diâmetro interno D constante e comprimento L, escoa um fluido com velocidade média V. A tubulação possui uma válvula parcialmente aberta, que equivale, nesta situação, a um comprimento de tubo igual a 10 D. O fator de atrito em função do Número de Reynolds do escoamento e da rugosidade relativa da tubulação vale f. Por motivos operacionais, a válvula deverá ser manipulada de forma a reduzir a vazão à metade, mas a diferença de pressão entre as duas extremidades da tubulação deve ser mantida constante. Para que isso ocorra, o coeficiente de perda localizada K que a válvula deverá apresentar é:

Um tubo soldado de diâmetro igual a 0,2 / !$ \sqrt \pi !$m transporta gasolina (720 kg/m³) de uma refinaria para um tanque de armazenamento. A vazão do escoamento é de 0,05 m³/s e a pressão da gasolina no tubo é de 400 kPa. O tubo apresenta um desvio vertical, conforme a figura abaixo, de forma a permitir a passagem de veículos pela refinaria.

Se a perda de carga no interior do tubo e os pesos do líquido e do tubo forem desprezados, o torque (kN.m) exercido pelo fluido sobre a solda localizada a uma distância d = 0,5 m da primeira curva será: