AV1 - Algoritmos e Lógica de Programação [RESOLVIDA]

1) Um programa de computador pode ser formado por linguagens distintas, tendo um ou mais algoritmos como solução, em que são utilizadas variáveis, constantes e operadores para sua manipulação. Nesse sentido, de acordo com as informações apresentadas na tabela a seguir, faça a associação das definições contidas na Coluna A com suas respectivas estruturas apresentadas na Coluna B.
 
 
                    Coluna A                                                   Coluna B
I. Sequência de ... para resolver um problema                1. Variáveis
II. Estruturas que  ...  que podem ser alterados            2. Algoritmo
III. Estruturas que armazenam dados imutáveis           3. Constantes
IV. Relacionam variáveis, números e constantes            4. Operadores

Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA entre as colunas.

    a) I - 2; II - 1; III - 3; IV - 4.
    b) I - 2; II - 1; III - 4; IV - 3.
    c) I - 1; II - 2; III - 3; IV - 4.
    d) I - 3; II - 4; III - 1; IV - 2.
    e) I - 1; II - 4; III - 2; IV - 3.

2) Torna-se comum ler e escutar o termo algoritmo em diversos momentos do cotidiano, desde reportagens que alertam para os riscos que podem causar, passando pela ficção científica, e, inclusive em cenários científicos. Como o termo algoritmo se encontra bastante difundido, muitas vezes é comum observar que interpretações errôneas e exageradas destoam de seu significado original. Nesse sentido, o estudante de programação deve ter ciência de sua correta definição. A partir do exposto no texto-base, assinale a alternativa que apresenta corretamente uma definição de algoritmo.

    a) Um conjunto de passos e instruções em sequência e ordem determinadas para resolver um problema.
    b) Os dígitos que compõem o sistema de numeração da civilização ocidental.
    c) O conjunto das estruturas físicas que permitem o correto funcionamento do computador, como a memória RAM.
    d) As linguagens de programação em si, como a linguagem C, a linguagem Java, entre outras.
    e) O conjunto de ferramentas computacionais que permitem que o sistema opere corretamente, como os drivers.

3) A manipulação de variáveis permite que dados recebidos pela entrada de um programa possam ser utilizados, substituídos e processados com o objetivo de chegar a um resultado correto para um problema proposto. Neste sentido, observe o pseudocódigo a seguir:

1. num1, num2, num3: inteiro;
2. ler(num2);
3. num1 <- num2 * num2;
4. num3 <- num1 + num2;
5. imprime(num3);

De acordo com as informações apresentadas na tabela a seguir, faça a associação dos valores referentes à variável num2 na Coluna A com a respectiva saída do programa, apresentada na Coluna B.

Coluna A                                Coluna B
   I. 4                                        1. 2
  II. 1                                        2. 20
 III. -4                                     3. 6
  IV. 2                                       4. 12

Assinale a alternativa que apresenta a associação CORRETA entre as colunas.

    a) I - 2; II - 1; III - 4; IV - 3.
    b) I - 3; II - 1; III - 4; IV - 2.
    c) I - 2; II - 4; III - 1; IV - 3.
    d) I - 2; II - 3; III - 4; IV - 1.
    e) I - 1; II - 2; III - 3; IV - 4.

4) Um propósito para criação de um algoritmo é conseguir automatizar uma tarefa do cotidiano, de modo a criar um padrão de execução desta. Ao conseguir automatizar uma tarefa, busca-se desenvolver um padrão de comportamento para ela, de modo que todas as execuções desta tarefa possam acontecer de uma mesma forma, sendo repetidas quantas vezes forem necessárias.

Um exemplo de lógica para construção de um algoritmo é a automatização de uma coleta de lixo, que acontece diariamente em uma determinada rua. Imagine que a pessoa responsável pela coleta do lixo tenha que percorrer uma determinada quantidade conhecida de casas na rua (10 casas, por exemplo), questionando aos moradores sobre a existência ou não de lixo a ser coletado neste dia e, caso a resposta seja positiva, receba os sacos de lixo já preparados em cada casa.

O funcionário responsável por esta coleta, visando otimizar seu trabalho e apenas bater nas portas das casas que tenham lixo a descartar, decidiu desenvolver um algoritmo de modo que os moradores pudessem informar, em um momento prévio ao da coleta do material, se possuíam ou não lixo para descarte no presente dia.

Com base no texto apresentado e em seus conhecimentos, assinale a alternativa CORRETA que apresenta a melhor estrutura de repetição para o algoritmo em questão.

    a) Faça – enquanto.
    b) Faça – até.
    c) Repita – até.
    d) Repita – para.
    e) Para – até – faça.

5) A capacidade humana de automatizar as tarefas do cotidiano é o que nos permite executar tarefas de forma mais rápida, já que, por terem um passo a passo já conhecido e bem definido, podem ser automatizadas e executadas por máquinas.

O processo de ensino de uma tarefa só é possível graças a um padrão que esta determinada tarefa tem de sequência lógica de passos, permitindo que o conhecimento seja repassado entre gerações e pessoas diferentes.

A elaboração de um algoritmo requer a estruturação de um pensamento lógico e ordenado, para resolução de um problema cotidiano, através de uma sequência de passos.

Com base em seus conhecimentos e no texto apresentado, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.

I.  A elaboração de um fluxograma é uma etapa importante no processo de desenvolvimento de uma lógica de um algoritmo

PORQUE

II. Auxilia na validação e entendimento da lógica do algoritmo por outras pessoas.

A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta.

    a) As asserções I e II são proposições ..., mas a II não justifica a I.
    b) As asserções I e II são proposições verdadeiras e a II justifica a I.
    c) A asserção I é uma proposição verdadeira e a II, falsa.
    d) A asserção I é uma proposição falsa e a II, verdadeira.
    e) As asserções I e II são proposições falsas.

 

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Atividade de Reatores Homogêneos e Heterogêneos [RESOLVIDA]

Considere a necessidade de estimar o volume de um reator contínuo de mistura perfeita (CSTR), desprezando a massa de catalisador utilizada no processo. Para uma dada concentração de catalisador na corrente aquosa de entrada (25 L/min) do reator de mistura perfeita (CSTR), para converter 95% do reagente genérico A, encontre:

a) A concentração do reagente A.

b) O volume necessário na conversão deste reagente.

 

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M.A.P.A. Elementos de Máquinas [RESOLVIDO]

Nos ambientes industriais é possível observarmos que há diversas máquinas em operação a fim de manter o fluxo de produção. O setor de manutenção é um setor essencial para o bom funcionamento de uma fábrica, e neste MAPA você será o Engenheiro responsável pela manutenção de uma indústria, e nesta há diversas máquinas que possuem os elementos que estudamos neste módulo.
Como futuro Engenheiro, você se deparará com diversos equipamentos, independente em qual área da Engenharia Mecânica for seguir, pois elas estão presente em todos os campos. Em um projeto mecânico, é muito comum termos uma perspectiva “explodida” de uma determina máquina, pois ela facilita muito a interpretação de sua montagem, mostrando todos os componentes em detalhe e até mesmo uma determinada sequência de montagem. Abaixo temos o exemplo de um ventilador centrífugo, em uma “vista explodida”:

Etapa 01 Vamos precisar fazer uma pesquisa para conhecer os principais elementos de máquinas e compreender como eles atuam em determinado sistema, identificando cada um dos tópicos a seguir:

a) Quais os principais elementos de máquinas existentes?

b) Como eles podem ser classificados?

c) Quais os tipos de fixação que podem ser feitos entre duas peças? Cite um exemplo de cada.

d) Qual o tipo de elemento responsável por transmitir força e movimento?

e) Qual o elemento responsável por amortecimento em suspensões de veículos?

Etapa 02 Uma mola helicoidal foi construída a partir do aço SAE 1065. Seu diâmetro médio é de 120 mm e o diâmetro do fio é de 10 mm (da). O número de espiras ativas é igual a 17 espiras e o número total de espiras é de 19 espiras. A carga que a mola deverá suportar é igual a 1000 N. Considere o módulo de elasticidade do aço igual a 80000 N/mm², para a situação apresentada, qual será:

O índice de curvatura (C).  

Etapa 03 Você deseja fabricar uma mola plana utilizando um perfil de barra disponível com dimensões de 0,15m x 0,03m de altura. Se a tensão de flexão do material é de 300Mpa, e a barra possui 25cm de comprimento, qual é a força máxima admissível nesta mola plana?

Etapa 04 Imagine que em determinado projeto mecânico, você deseja utilizar uma chapa de aço, conforme mostrado na figura, para realizar sua fixação a uma viga de madeira. A carga do seu sistema será de 150 kN. Considerando o coeficiente de segurança igual a 4, qual deverá ser o diâmetro útil do parafuso utilizado? limite de cisalhamento do material: 350 Mpa.

 

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Atividade 3 - Geometria Analítica [RESOLVIDA]

As Transformações (e consequentemente, as Transformações Lineares) estão entre as principais aplicações da Álgebra Linear. Lembrando o conceito: dados dois conjuntos, não vazios, U e V, uma aplicação(transformação) de U em V é uma "lei" que associa a cada elemento de U um único elemento de V. Se denotamos por F esta aplicação, então, o elemento associado é denotado por F(u), que está em V, denominado a imagem de u pela aplicação F.
Para a Transformação a seguir, responda ao que se pede:

T:R^3--→∶R^3,T(x,y,z)=(x+2y+z,2x+y-z,x+y) 

a) A Transformação é Linear? Comprove sua resposta por meio da aplicação da conservação, ou não, das Operações de Soma e Multiplicação.

b) Qual o Núcleo de T?

c) Qual da dimensão do Núcleo?  

d) Qual a Imagem de T?

e) Qual a dimensão da Imagem? A Transformação é sobrejetora?

f) Qual a matriz da Transformação?

g) Quais seus autovalores?

h) Quais seus autovetores?

 

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Prova de Geotecnologias e Topografia [RESOLVIDA]

Pergunta 1 Quais áreas de atuação mais comum na utilização do SIG:

Sua área de atuação é para análises geográficas, Geodésia e fotogrametria, e não para planejamentos rurais, urbanos e ambientais.
Somente na elaboração de Mapas cadastrais e Mapas ambientais.
Somente em áreas rurais, urbanas e ambientais.
Análises geográficas, Geodésia e Fotogrametria, Mapas cadastrais Processamento digital de imagens, Produção cartográfica, somente isso.
Análises geográficas, Geodésia e Fotogrametria, Mapas cadastrais Mapas ambientais, Processamento digital de imagens, Produção cartográfica e Planejamento urbano, rural, ambiental.
 
Pergunta 2 Qual a diferença entre Piquete e Estaca:

Utilizam-se os piquetes para formar corretamente o extremo do alinhamento a ser medido perpendicular ao plano, diferente do estaqueamento que constitui na formação de vários pontos ao longo de um alinhamento paralelo ao eixo, sendo a distância entre os pontos fixa.
Utilizam-se os piquetes na concretização de pontos ao longo de um alinhamento, sendo a distância entre os pontos constante e as estacas para marcar corretamente os extremos do alinhamento a ser medido.
Utilizam-se os piquetes para marcar corretamente os extremos do alinhamento a ser medido, diferente do estaqueamento que constitui na concretização de pontos ao longo de um alinhamento, sendo a distância entre os pontos constante.
Utilizam-se os piquetes para explorar corretamente o interno do alinhamento a ser medido, diferente do estaqueamento que constitui na elaboração de pontos ao longo de um alinhamento, sendo a distância entre os pontos fixa.
Utilizam-se os piquetes para desmarcar os extremos do alinhamento a ser medido, diferente do estaqueamento que constitui na deformação de pontos ao longo de um alinhamento, sendo a distância entre os pontos constante.

Pergunta 3 Determine o azimute correspondente ao rumo de 12°59’18” SW

192°69’05”
198°50’02”
191°67’03”
193°55’04”
192°59’18”
 
Pergunta 4 Qual o nome que se dá a imagem figurada do terreno, segundo Espartel:

Planta ou Plano Memorial.
Planta ou Plano Topológico.
Planta ou Plano Transversal.
Planta ou Plano Topográfico.
Planta Arquitetônica ou Plano Topográfico.
 
Pergunta 5 Qual principal objetivo do Aplicativo ENVI:

Fornecer imagens de baixa nitidez.
Fornecer imagens com o megapixel reduzido.
Fornecer planilhas de dados vetoriais.
Fornecer arquivos vetoriais.
Fornecer imagens de alta resolução.
 
Pergunta 6 Em relação ao sistema de coordenadas UTM é INCORRETO afirmar que:

O sistema de projeção cartográfica conhecido por UTM significa (Universal Transversa Mercator).
Representada por um elipsoide foi dividida por uma projeção de 60 cilindros transversa (aquele onde o eixo do cilindro está no plano do equador).
A interpretação das coordenadas UTM são valores métricos (em metro) que facilita a representação das informações.
A interpretação de coordenadas UTM são valores em centímetro.
Na superfície de referência cada cilindro é responsável pela representação de 6 graus de longitude, contada a partir do antemeridiano de Greenwich, em sentido anti-horário para o observador situado no polo norte.
 
Pergunta 7 O que é Cadastro de Infraestrutura:

Cadastro de Infraestrutura são vários conjuntos de serviços básicos explorado pelo a um município ou sociedade, como abastecimento e distribuição de água.
Cadastro de Infraestrutura um conjunto de serviços básicos indispensáveis a um município ou sociedade, como abastecimento e distribuição de água, energia elétrica, serviços básicos de saneamento (rede de água e esgoto).
Serviços básicos como abastecimento e distribuição de água, energia elétrica, serviços básicos de saneamento (rede de água e esgoto), defini o Cadastro de Infraestrutura, algo que não há necessidade de ter a um município.
Cadastro de Infraestrutura um conjunto de serviços básicos dispensáveis para população que reside a um município, como abastecimento e distribuição de água, energia elétrica, serviços básicos de saneamento (rede de água e esgoto).
Cadastro de Infraestrutura um conjunto de serviços básicos improprio a sociedade. Esse serviço é de saneamento (rede de água e esgoto).

Pergunta 8 O que é Cartografia?

A cartografia é uma técnica aplicada em mapas e cartas cartográficas, quando modificado em imagens proporciona informações relevantes para a Geotecnologia, seu processo envolve estudos, coleta de dados, fenômenos, observação de fatos e, principalmente, dados científicos associados à superfície terrestre.
Mapas e cartas cartográficas, quando modificado em arquivos html proporciona informações relevantes para a Geotecnologia.
É uma técnica aplicada em mapas e cartas cartográficas, quando transformado em imagens libera informações relevantes para a Geotecnologia. Não precisa envolver estudos, coleta de dados.
Proporciona imagens de informações relevantes para a Geotecnologia, através do uso do GPS.
A cartografia não representa mapas e cartas cartográficas e sim planta baixas arquitetônicas e quando modificado em imagens proporciona informações relevantes para a Geotecnologia, seu processo envolve estudos, coleta de dados, fenômenos, observação de fatos e, principalmente, dados científicos associados à superfície terrestre.
 
Pergunta 9O que levantamento Planialtimétrico:

O levantamento planialtimétrico permite tanto a medição das projeções verticais e transversais quanto às diferenças de alturas do relevo. Portanto, gera um mapeamento mais simples, esse levantamento é necessário nos casos em que se necessita de um mapeamento detalhado das condições de um terreno.
O levantamento planialtimétrico representa, basicamente, a união entre os levantamentos geométricos e topológicos. Esse método permite tanto a medição das projeções horizontais quanto as diferenças de alturas do relevo. Portanto, gera um mapeamento mais completo, esse levantamento é necessário nos casos em que se necessita de um mapeamento detalhado das condições de um terreno
O levantamento planialtimétrico representa, basicamente, a união entre os levantamentos planimétrico e altimétrico. Esse método permite tanto a medição das projeções horizontais quanto as diferenças de alturas do relevo. Portanto, gera um mapeamento mais completo, esse levantamento é necessário nos casos em que se necessita de um mapeamento detalhado das condições de um terreno.
O levantamento planialtimétrico representa, basicamente, a união entre os levantamentos planimétrico e altimétrico. Esse método permite tanto a medição das projeções verticais quanto as diferenças de alturas do relevo. Portanto, gera um mapeamento menos preciso, esse levantamento é necessário nos casos em que se necessita de um mapeamento detalhado das condições de um terreno.
O levantamento planialtimétrico basicamente é a união entre os vários levantamentos geométricos. Esse método permite tanto a medição das projeções horizontais quanto as diferenças de alturas do relevo. Portanto, gera um mapeamento mais completo, esse levantamento é necessário nos casos em que se necessita de um mapeamento detalhado das condições de um terreno.

Pergunta 10 Uma linha medida por uma corrente deu 284,40 m, mas a corrente devia ter 20 me tem 20,09m. Achar o comprimento certo da linha.

285,12 m
283,12 m
281,68 m
284,99 m
279,45 m
 
Pergunta 11 De acordo com a medição de distância, explique com suas palavras a diferença entre a medida direta e a medida indireta.

Pergunta 12 A cartografia é de extrema importância para as informações relevantes para a Geotecnologia. Explique com suas palavras o que é cartografia digital.

 

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M.A.P.A. – PROJETO DE MÁQUINA [RESOLVIDO]

FASE 1 A empresa Fundart fornece componentes em aço para a indústria automotiva. Esse material deve apresentar boas propriedades de ductilidade e tenacidade. No entanto, o último lote produzido apresentou resultados que demonstraram elevada dureza e resistência mecânica, porém, a ductilidade e a tenacidade foram reduzidas. 

Sabe-se que, em decorrência da têmpera (transformação martensítica) no aço, há geração de muita tensão residual, fazendo com que essas duas propriedades sejam reduzidas.

Desse modo, com a análise do lote, o técnico verificou que após a têmpera, não foi realizado o tratamento térmico adequado no material. A partir da análise do técnico, você precisa apresentar a solução para esse problema ao seu gestor. Assim, redija um relatório apresentando a possível solução e como você a executaria.

FASE 2 O projeto de um elemento de máquinas ou de uma estrutura exige que o engenheiro minimize a possibilidade da ocorrência de falhas. Dessa forma, torna-se fundamental que a mecânica das falhas causadas pela fadiga seja compreendida e esteja familiarizada com os princípios apropriados de projeto, resultando na prevenção de falhas durante a vida útil do componente.
A empresa onde você trabalha está tendo problemas com um produto que foi lançado no mercado há alguns meses e vem apresentando quebras constantes. Uma análise realizada pela engenharia determinou que as quebras ocorrem após determinada quantidade de ciclos realizados. A parte da máquina envolvida na quebra sofre de variação da intensidade da tensão aplicada de acordo com o ciclo realizado pela máquina.
No conjunto em que vêm ocorrendo tais quebras, uma das peças que está sofrendo quebra pode ser visualizada abaixo:

Informações:
Aço 1045;
Corte realizado na serra-fita
Torneamento com inserto de raio 0,4 mm;
Furação com broca de diâmetro de 18 mm;
Zincagem superficial do componente;

Baseando-se nas informações acima e no seu conhecimento adquirido, responda às seguintes questões:

a) Tais quebras podem estar relacionadas à fadiga? Justifique sua resposta 

b) Em relação à peça ilustrada, é possível alterar seus processos de produção ou as características das peças a fim de evitar ao máximo o surgimento de trincas por fadiga? Justifique as suas respostas

 

FASE 3 O Método dos Elementos Finitos (MEF) (do inglês Finite Element Method - FEM) é aplicado em diversas áreas industriais — como aeronáutica, aeroespacial, automobilística, naval e nuclear.
Por meio do método dos Elementos Finitos, diversos campos de estudo podem ser analisados, conforme apresentado na tabela.

Você é o engenheiro contratado para analisar, por meio do Método dos Elementos Finitos (MEF), uma viga localizada na fachada de um edifício à beira-mar. Dentre os campos de estudo apresentados na tabela, quais você consideraria relevantes para a análise com o referido método? Justifique sua resposta.

 

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ATIVIDADE 01 – QUÍMICA EXPERIMENTAL UNICESUMAR [RESOLVIDA]

O uso dos equipamentos do laboratório, sua depreciação, a utilização incorreta, dentre outros fatores, pode deixar esses equipamentos com a precisão afetada e, em alguns casos, até mesmo com a sua exatidão prejudicada. Dessa forma, é muito importante, na rotina de um laboratório, que esses equipamentos tenham uma periodicidade de averiguação de sua precisão e exatidão e, também, de calibração, que reajustam esses aparelhos para fornecerem medidas mais próximas da realidade.

Pensando nisso e, a partir dos conteúdos do livro e discutidos em aula, você dispõe no livro didático, na página 90, o experimento de Precisão e Exatidão de Medidas Experimentais, o qual foi adaptado nesta atividade e preenchido com as informações do experimento, para que possa realizar todas as etapas necessárias solicitadas abaixo.
 

ETAPA 01: Após ler todo o procedimento descrito no experimento 2.2.1 da página 90 e 91 do livro, considere que você coletou os seguintes dados experimentais disponíveis na Tabela 1. Frente aos dados coletados, responda: Qual a balança que melhor representou os valores reais? Explique.

 

ETAPA 02: Após ler todo o procedimento descrito no experimento 2.2.3 da página 91 do livro, considere que você coletou os seguintes dados experimentais:

a) Sabendo que a temperatura da água estava em 20,0°C você determinou a densidade da água. Após, com base no experimento descrito na página 91 e 92, você encontrou as seguintes massas dispostas na Tabela 3. Determine o volume, em mL, calculado na proveta de 10,0 mL e de 100 mL e responda: Qual instrumento de medida de volume apresentou a melhor capacidade preditiva e por quê?

 

ETAPA 03: Após ler todo o procedimento descrito no experimento 2.2.3 da página 92 do livro, considere que você coletou os seguintes dados experimentais. Considerando que no experimento 2.2.3 a densidade da água seja igual a densidade calculada no experimento 2.2.2, determine o volume, em mL, calculado na proveta e no balão e responda: Qual é o instrumento de medida de volume apresentou a melhor capacidade preditiva e por quê?

 

ETAPA 4: Após ler todo o procedimento descrito no experimento 2.2.4 da página 93 do livro, considere que você coletou os seguintes dados experimentais:

a) Construa um gráfico, lançando na abscissa (eixo X) os valores observados dos pontos de fusão e ebulição da água e na ordenada (eixo Y) os valores reais que foram medidos, a fim de obter a curva de calibração desse termômetro.

b) Para uma temperatura de 35 °C medida neste termômetro, qual seria a temperatura real de acordo com a curva de calibração?

 

 

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ATIVIDADE 4 - USINAGEM E CONFORMAÇÃO

1ª QUESTÃO A energia consumida no corte dos diferentes tipos de materiais é, amplamente, convertida em calor próximo à ponta da ferramenta, desse modo, muitos dos problemas econômicos e técnicos da usinagem são causados, direta ou indiretamente, por esta ação de aquecimento. As ferramentas são aquecidas a altas temperaturas, conforme a taxa de remoção de metal aumenta e, acima de certas velocidades críticas, as ferramentas tendem a entrar em colapso, após o tempo de corte muito curto sob a influência de tensão e temperatura. Considerando o enunciado e seus conhecimentos sobre o processo de usinagem, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.

I. O cálculo da temperatura, feito com mais precisão, requer dados para variação, por meio da temperatura do calor específico e condutividade térmica do material de trabalho.

PORQUE

II. Quando o aço é usinado em alta velocidade sem o uso de um refrigerante, o cavaco geralmente muda de cor para tonalidades de marrom ou azul alguns segundos após se desprender da ferramenta. A respeito dessas asserções, assinale a opção correta:

As asserções I e II são proposições verdadeira, e a II é uma justificativa da I. 

A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 

As asserções I e II são proposições falsas. 

A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 

As asserções I e II são proposições verdadeira, mas a II não é uma justificativa da I.

2ª QUESTÃO A extrusão é um processo de fabricação que envolve a deformação de um material, como metal, plástico ou cerâmica, forçando-o a passar por um orifício em uma matriz para obter um perfil ou forma desejada. Durante a extrusão, o material é submetido a altas pressões e temperaturas, o que permite sua conformação plástica e a obtenção de peças com geometrias complexas e precisas. Considerando o enunciado e seus conhecimentos sobre o processo de extrusão, avalie as seguintes asserções e a relação proposta entre elas.

I. As duas principais vantagens desse processo em relação a outros processos de fabricação, são a sua capacidade de criar seções transversais muito complexas e de trabalhar materiais frágeis.

PORQUE

II. O material só encontra tensões de compressão e cisalhamento e, também, por formar peças com excelente acabamento superficial.

A respeito dessas asserções, assinale a opção correta:

As asserções I e II são proposições verdadeira, e a II é uma justificativa da I. 

As asserções I e II são proposições verdadeira, mas a II não é uma justificativa da I. 

A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 

A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 

As asserções I e II são proposições falsas.

3ª QUESTÃO Os fabricantes de ferramentas fornecem tabelas e recomendações específicas para a velocidade de corte ideal em diferentes materiais, como pode ser visto na tabela abaixo. Velocidade de corte e avanço recomendados para fresas

Material Vc(m/min) Avanço (mm/min) Desbaste Acabamento Desbaste Acabamento

Aço Baixo Teor de Carbono 16 22 32 28

Aço Beneficiado 13 15 20 16

Ferro Fundido 14 19 40 34

Latão/Bronze 30 37 63 52

Alumínio 155 200 83 70

Assinale a alternativa de qual deve ser a rotação por minuto (rpm) para realizar o processo de acabamento em um tarugo de latão de 14 mm de diâmetro, em uma fresadora de topo:

4ª QUESTÃO O fluido de corte é um elemento importante na usinagem, sendo utilizado para auxiliar no processo de remoção de material e melhorar as condições de corte. Também conhecido como lubrificante de corte, o fluido de corte desempenha diversas funções essenciais.

Em relação aos fluidos de corte durante o processo de usinagem, analise as afirmativas abaixo:

I. O fluido de corte forma uma camada lubrificante entre a ferramenta de corte e a peça, reduzindo o atrito eo desgaste da ferramenta. Isso resulta em uma vida útil prolongada da ferramenta e menor necessidade de afiação ou troca.

II. Durante o processo de usinagem, o fluido de corte auxilia na dissipação do calor gerado pelo atrito entrea ferramenta e a peça. Ele retira o calor da zona de corte, reduzindo a temperatura e evitando o superaquecimento, o que pode danificar a ferramenta e afetar a qualidade da peça.

III. O fluido de corte ajuda a evacuar os cavacos (fragmentos de material) que são gerados durante o corte.Ele os lubrifica e os transporta para fora da zona de corte, evitando que se acumulem e prejudiquem a operação.

IV. Um fluido bem-sucedido não deve ser tóxico ou ofensivo para o operador; não pode oferecer perigo de incêndio; não pode ser prejudicial ao sistema de lubrificação da máquina-ferramenta; não deve corroer ou descolorir a peça usinada.

É correto o que se afirma em:

I e II, apenas. 

III e IV, apenas. 

I, II e III, apenas. 

I, III e IV, apenas. 

I, II, III e IV.

5ª QUESTÃO A seleção correta da rotação desempenha um papel fundamental na obtenção de resultados satisfatórios na usinagem, incluindo um acabamento de superfície adequado, uma remoção de material eficiente e uma vida útil prolongada da ferramenta. Assinale a alternativa de qual deve ser a rotação por minuto (rpm) para realizar o processo de acabamento no torno um tarugo de alumínio de 27 mm de diâmetro, com uma velocidade de corte de 325 m/min:

1589 RPM 

3833 RPM 

5013 RPM 

1062 RPM 

1834 RPM

 

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ATIVIDADE 4 - MECÂNICA E RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS

1ª QUESTÃO Os diagramas de esforços internos representam graficamente os esforços que as estruturas estão submetidas. Os diagramas podem ser uniformes, descontínuos, apresentar comportamento linear ou não, dentre outras características. A respeito das características dos diagramas de esforços internos, observe as seguintes assertivas:
I - Um diagrama de esforço cortante não terá descontinuidade no ponto da aplicação da carga concentrada.
II - Um diagrama de esforço cortante não terá descontinuidade no ponto da aplicação de um momento concentrado.
III - A aplicação de várias cargas concentradas em diagrama de momento fletor com característica linear.
IV - Um diagrama de momento fletor precisa, necessariamente, ter unidade de medida em kN.m.
Assinale a alternativa que contempla as assertivas corretas:

Apenas a I e II estão corretas
Apenas II e III estão corretas
Apenas a I e III estão corretas
Apenas a II, III e IV estão corretas
Apenas a III e a IV estão corretas.
 

2ª QUESTÃO As reações de apoio são determinadas a partir da vinculação da estrutura. Estas vinculações representam a forma como elas estão apoiadas e, por consequência, o grau de mobilidade de cada parte da estrutura. Considerando este contexto, DETERMINE qual é o módulo da reação de apoio na direção do eixo Y no ponto A da barra representada na figura abaixo. 

 

1 kN 14,5 kN 15,5 kN 19 kN 28 kN

3ª QUESTÃO O diagrama de cortante representa visualmente os esforços de cisalhamento aos quais uma barra está submetida. Considerando a estrutura abaixo, CONSTRUA o diagrama de esforço cortante e DETERMINE qual o módulo máximo do esforço cortante sofrido por esta barra.

 

1,0 kN
14,5 kN
15,5 kN
19 kN.m
28 kN

 

4ª QUESTÃO No pré dimensionamento de uma obra necessitou-se de estabelecer um orçamento da quantidade de aço. Para tanto deve-se conhecer o momento fletor máximo dos elementos estruturais. Sendo assim, você engenheiro de produção deve determinar qual o momento fletor máximo desta viga.

39,375 kN.m
3,9375 kN.m
393,75 kN.m
3937,5 kN.m
0,39375 kN.m
 

5ª QUESTÃO As forças externas são todas aquelas que são aplicadas nas estruturas, seja por exercerem função de apoio para outras estruturas ou sobrecargas ou por exercerem a vinculação com a sua base. Estas forças variam entre cargas concentradas, cargas distribuídas e momentos concentrados. Neste contexto, observe as forças externas na estrutura abaixo e ASSINALE a alternativa que conta apenas a(s) correta(s):

 

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ATIVIDADE 4 - FUNDIÇÃO E SOLDAGEM

 1ª QUESTÃO O eletrodo revestido é uma haste que tem um núcleo metálico (alma) de composição, normalmente, semelhante ao do metal base e um revestimento composto por diferentes tipos de materiais, geralmente, óxidos metálicos. Os eletrodos podem ser classificados:
 
Ácido
Básico
Rutílico
Natural
 
Assinale a alternativa que apresenta a classificação dos eletrodos correta:

Apenas I e II estão corretas.
Apenas II e III estão corretas.
Apenas II, III e IV estão corretos.
Apenas I, II e III estão corretas.
I, II, III e IV estão corretas.
 

2ª QUESTÃO Diversos são os processos de soldagem que apresentam diferentes aplicações e características. A respeito dos diferentes processos existentes, leia as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta.

O processo SMAW é um processo complexo e com diversos equipamentos. Em consequência disso, o processo é raramente usado em trabalhos de campo.
Para soldagem de chamas com espessuras muito finas recomenda-se a utilização de processos a arco com proteção gasosa.
O processo de soldagem a arco com proteção gasosa, mais conhecido como eletrodo revestido, permite que a soldagem de materiais com espessuras tão finas quanto 0,5 mm.
Na soldagem SMAW não é necessário interromper a soldagem para trocar eletrodo uma vez que a alimentação é contínua.
Nos processos MIG/MAG pelo fato de o eletrodo ser revestido, escória acabam sendo geradas na solda.
 

3ª QUESTÃO Quando a escória fica presa dentro do furo e não flutua na superfície, gera inclusões que degradam a resistência mecânica da junta. Esse tipo de defeito é conhecido como inclusão de escória. Dentre os diferentes motivos causadores de inclusões de escória, estão:
 
A remoção incompleta de escória entre passes.
A distância entre as peças a serem soldadas é muito grande.
Movimento irregular do eletrodo.
Excesso de calor na zona de soldagem. 

Está correto o que se afirma em:

Apenas I e II estão corretas.
Apenas II e III estão corretas.
Apenas III e IV estão corretas.
Apenas I e IV estão corretas.
Apenas I, II e III estão corretas.
 

4ª QUESTÃO O conhecimento da metalurgia de soldagem e útil desde o início da soldagem, em que ocorrem os primeiros problemas de oxidação e captação de nitrogênio, até a operação final, na qual a microestrutura e as propriedades mecânicas resultantes podem depender da taxa de resfriamento de uma alta temperatura. A respeito do ciclo térmico, leia as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta.

A temperatura máxima atingida no interior do centro da poca de fusão e chamada de temperatura crítica.
a temperatura mínima necessária para que ocorra uma alteração na microestrutura ou na propriedade do metal base e chamada de temperatura de pico.
O intervalo de tempo ao qual o metal base e submetido a uma temperatura acima da temperatura de pico é chamado de temperatura de permanência.
O ciclo térmico de uma solda permite determinar a velocidade de resfriamento durante o processo de soldagem.
A velocidade de resfriamento pode ser determinada pelo tempo necessário (t1 ? t2) para a solda se resfriar de uma temperatura T1 até uma temperatura T2.
 

5ª QUESTÃO O processo TIG é um procedimento que utiliza tungstênio como eletrodo não consumível. O processo TIG se assemelha ao processo MIG/MAG em alguns aspectos e se diferencia em outros. A respeito dessas características particulares, semelhanças e diferenças, leia as alternativas abaixo e assinale a correta.

O processo TIG não é recomendado para soldagem de ligas nas quais a contaminação por gases atmosféricos é crítica.
O processo TIG não é adequado para a soldagem de chapas finas, pois pode acabar rasgando o material devido à alta dissipação de calor.
A temperatura do arco gerado pelo processo TIG é difícil de ser controlada. Portanto, ele não é indicado para soldar metais com baixo ponto de fusão.
O processo TIG tem como principal vantagem a capacidade de produção de soldas de alta qualidade na grande maioria dos metais, devido à utilização do gás ativo.
Tanto o processo TIG quanto o MIG/MAG geram escória no cordão, aumentando o risco de inclusões.

 

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MAPA – USINAGEM E CONFORMAÇÃO

 Etapa 01 – Conformação - Estampagem: O processo de estampagem por corte é usado na obtenção de formas geométricas em chapas por meio de uma ferramenta de corte, ou punção de corte, por intermédio de uma prensa exercendo pressão na chapa apoiada numa matriz.

Os principais parâmetros a serem considerados na operação de estampagem por corte são: aproveitamento máximo da chapa; folgas entre punção (macho) e matriz; forças envolvidas na operação; dimensionamento da matriz; e escolha de molas para prensa.

 1 Descreva as etapas do processo de estampagem profunda

1.2 Descreva o controle do processo de estampagem

Para um engenheiro mecânico que trabalha na área de conformação mecânica é de extrema importância conhecer as formas de controle de processo. Com isso, descreva como pode ser feito essa etapa.

1.3 Aproveitamento da chapa em estampagem por corte

Você como um engenheiro de uma empresa conformação mecânica foi solicitado para otimizar o processo de estampagem por corte, em relação ao aproveitamento máximo da chapa, para a seguinte peça. Logo, determine folga mínima entre peça e a da borda da chapa, em uma chapa de 1 m x 1 m, com uma espessura de 0,35 mm.

Etapa 02 – Usinagem: A usinagem é, de fato, o mais importante dos processos de fabricação. Ela descreve, já em seu nome, uma variedade de processos de remoção de material, como furação, torneamento, fresamento, etc., nos quais uma ferramenta de corte remove material indesejado de uma peça, na forma de cavacos, a fim de produzir o formato desejado. Suponhamos que você é da equipe de manutenção de uma empresa no ramo de metalmecânica. Determinado dia, chegou uma ordem de serviço para realizar a produção do seguinte eixo, representado no desenho técnico abaixo. Inicialmente, será necessário utilizar um torno mecânico universal para fabricar a peça. Para isso, é preciso calcular os parâmetros de usinagem necessários e definir uma sequência lógica de torneamento. No entanto, a empresa adquiriu recentemente um novo torno CNC e a equipe está passando por um treinamento para utilizá-lo. Com isso, decidiu-se construir os sistemas de coordenadas para a fabricação da peça nesse novo equipamento.

2.1 Usinagem Convencional

2.1.1 Parâmetros de Usinagem

Calcular todos os RPM necessários para a usinagem do eixo, tanto de desbaste como para acabamento, identificando os diâmetros de cada processo.

Considerações:

Material Bruto: Aço SAE1045 – Ø150 x 300 mm Desbaste: Considerar VC 115 m/min.

Acabamento: Considerar VC 100 m/min. 1 mm para acabamento

2.2 Processos de torneamento: De acordo com o desenho técnico, analise e descreva toda a sequência lógica de operações de usinagem (torneamento) a serem realizadas.

Exemplo: Prender peça, Facear topo, Tornear diâmetro de... (desbaste) Tornear diâmetro de... (Acabamento) Virar peça, Facear comprimento, Etc…

2.2 Usinagem CNC

2.2.1 Sistemas de Coordenadas

O sistema de coordenadas na usinagem CNC é essencial para controlar a posição da ferramenta em relação à peça, com base em um plano cartesiano com eixos X, Y e Z. Isso permite que o operador defina precisamente a posição e trajetória da ferramenta. Existem dois tipos de coordenadas: absolutas e incrementais, que são escolhidas de acordo com a aplicação específica e as preferências do operador.

Logo, construa uma tabela identificando as coordenadas absolutas e incrementais necessária para produzir o eixo da Figura 3, utilizando um torno CNC.

 

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MAPA – MÁQUINAS TÉRMICAS

O funcionamento de uma máquina térmica se fundamenta nas leis da termodinâmica. A primeira lei da termodinâmica aplicada para um sistema aberto é importante para o estudo de caldeiras, compressores, sistemas de refrigeração e muitas outras aplicações. Por outro lado, a segunda lei da termodinâmica é que garante que o processo seja realmente possível de ser realizado. A figura a seguir apresenta um esquema do ciclo de uma central termelétrica:

Uma central termelétrica residencial utiliza uma caldeira flamotubular para a produção de vapor a uma pressão de 10 kgf.cm-2 e temperatura de 200oC. O ambiente externo se encontra a 25oC, e a água (ρ = 1000 kg.m-3) é bombeada por uma bomba e entra na caldeira a 60oC, 11 kgf.cm-2 e a uma vazão de 7 m3.h-1. A caldeira é alimentada por óleo combustível, cujo Poder Calorifico Inferior (PCI) é igual a 9800 kcal.Kg-1. Na caldeira flamotubular, os gases quentes oriundos da combustão circulam pelo interior dos múltiplos tubos imersos em um reservatório de água. Assim, os gases quentes aquecem a água do reservatório, transformando-a em vapor.

A caldeira horizontal do tipo flamotubular em questão possui dois passes, e o primeiro passe ocorre no tubo fornalha central (Ø 600 x 5000 mm), e o segundo, em um feixe de 200 tubos (Ø 60 x 5000 mm). O primeiro passe é responsável apenas pela troca de calor sensível, uma vez que parte do calor gerado na fornalha é irradiado para a coluna de água que envolve o tubo. Já no segundo passe, ocorre a troca térmica entre a água aquecida e os gases de combustão, de forma a promover a vaporização da água.

A relação teórica (ou estequiométrica) de ar e combustível que alimenta a fornalha, em kgar.Kgcomb, é igual a 1,38.PCI.10-3. No entanto, de forma a maximizar a queima completa do combustível, o ar é injetado na caldeira com 40% de excesso. Durante a queima, 4% do calor é perdido devido às queimas incompletas e formação de cinzas. Dessa forma, a eficiência da fornalha é de 96%, e a quantidade de calor gerado na fornalha por quantidade de combustível que alimenta a caldeira é igual a 0,96.PCI. No entanto, 30% do calor gerado é irradiado na fornalha e utilizado para aquecer a água que envolve o tubo da fornalha na parte inferior da caldeira. Em contrapartida, 70% do calor gerado na fornalha se encontra nos gases de queima que seguem para os tubos da parte superior da caldeira, onde ocorrerá a geração do vapor.

No vaporizador, 6% do calor é perdido devido à condução e convecção para o ambiente. Assim, a eficiência total da caldeira é de 90% e a quantidade de calor gerado na caldeira por quantidade de combustível que alimenta a caldeira é igual a 0,90.PCI. O gás de queima que entra nos tubos do vaporizador possui um calor específico médio de 0,30 kcal.kg-1oC-1, entra nos tubos do vaporizador (segundo passe) a 1300 oC e sai na chaminé a 250 oC e 12 m.s-1. Por outro lado, o vapor gerado alimenta a turbina a vapor.

A turbina a vapor é um tipo de máquina térmica motora, isto é, ela produz trabalho a partir da expansão do vapor em seu interior. Na entrada da turbina a vapor, o vapor se encontra superaquecido e em alta pressão. Por outro lado, na saída da turbina, o vapor se encontra saturado e em baixa pressão. No processo de expansão, a turbina dissipa 50 kW de calor para o meio e a razão entre as pressões de operação na saída e na entrada é igual a 10%.

O vapor saturado que sai da turbina segue para um trocador de calor que opera a pressão atmosférica e possui um coeficiente global de transferência de calor igual a 35 kcal.h-1.m-2.oC-1. Após a troca térmica no trocador de calor, o vapor saturado condensa e a água a 60oC segue para a bomba e é retroalimentada na caldeira, fechando o ciclo.

A partir do problema exposto, elabore uma ficha técnica contendo as informações a seguir e explique o que você faria para aumentar a eficiência do ciclo termodinâmico em estudo. Como bom(a) engenheiro(a), não deixe de demonstrar os seus cálculos e explicar todas as considerações e o passo a passo utilizado para obter as informações.

Para auxiliá-lo(a) na execução das suas atividades, além do livro, utilize a plataforma Minha Biblioteca para utilizar materiais complementares. Para isso, entre no Studeo e acesse a Biblioteca Digital Unicesumar ou a plataforma Minha Biblioteca e busque pelo livro Máquinas Térmicas Estáticas e Dinâmicas (FFILIPPO FILHO, G. Máquinas Térmicas Estáticas e Dinâmicas: fundamentos de termodinâmica, características operacionais e aplicações. São Paulo: Érica, 2014.).

 

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MAPA – FUNDIÇÃO E SOLDAGEM

Imagine que você trabalha como Engenheiro de Projetos em uma empresa do ramo frigorífico na região central do Brasil. Determinado dia, um dos equipamentos que está sob seu cuida, conhecido como quebrador de ossos, parou de funcionar devido ao tempo de uso. O quebrador de ossos pertence à empresa e trabalha continuamente há 10 anos. Uma vez que a máquina não está em funcionamento, o prejuízo é grande já que não existe outra máquina que possa substituir sua função, provocando a pausa da linha. Para conhecimento, observe a imagem abaixo, onde é possível observar um quebrador de ossos.

Fonte: O autor, 2023

Com o intuito de iniciar o processo de resolução do problema, você resolve realizar a primeira análise visual. Ao realizar esta análise você constata a presença de trincas em mais de um dos quebradores. Como a trinca era generalizada e presente em muitos dos elementos, dado o tempo de vida da máquina e sua importância para o processo você opta por obter uma nova máquina semelhante a já existente. Há, contudo, um ponto mais emergencial a ser resolvido. Uma vez que só há uma máquina quebradora de ossos, não podemos ter a linha parada até a chegada da nova máquina. Neste caso, será necessárias algumas ações imediatas e momentâneas para seguir com a produção. A ação a ser tomada consiste na substituição dos quebrados de ossos que quebraram. Para isso, você mandará sua equipe de usinagem produzir novos e soldar no lugar como plano de ação imediato.

Como a máquina apresenta mais de 10 anos, você não foi capaz de achar o manual de instrução/manutenção da mesma e o fornecedor já não existe mais. Você sabe que o quebrador é fabricado com ferro fundido, mas não sabe qual o tipo. Diante do cenário apresentado, leia as fases 1 e 2 abaixo:

FASE 1 Como este modelo de quebrador de ossos te atende bem e supri suas necessidades, você resolve não alterar o projeto. Além disso, para evitar erros no processo de reparação provisória do seu equipamento, você necessita saber o material para aplicar o melhor tipo de solda. Com base nisso, responda as seguintes questões: 

a) Qual(is) técnica(s) ou processo você, na condição de líder de manutenção, pode pedir para que seu time de colaboradores realize para determinar o tipo de ferro fundido, sendo que está, deverá ser uma técnica de baixo custo e rápido resultado? Explique sua resposta.

b) Uma vez determinado o tipo de material do quebrador de ossos, você resolve realizar um estudo para que, o novo equipamento, tenha um tempo de vida útil maior que o antigo. Para isso, você identifica que seu equipamento quebrou justamente em uma de suas garras que é utilizada para quebrar os ossos pois não aguentou tanto impacto. Sabendo que a ideia é continuar utilizando ferro fundido, qual tipo de ferro fundido (maleável, branco, cinzento ou nodular) você aconselharia para a fabricação desta nova garra? Por qual motivo?

FASE 2 Suponha agora que outro problema surgiu neste mesmo frigorifico que você trabalha. Desta vez, uma peça,produzida em alumínio, quebrou no interior de uma das máquinas. Esta peça é relativamente pequena, pesando aproximadamente 8 quilos. Ela apresenta muitos detalhes, rebaixos e seções finas. É uma peça única que necessita de alto rigor dimensional.

Para evitar futura dor de cabeça, sabendo que esta peça é um item praticamente impossível de se encontrar no mercado, você irá mandar produzir duas réplicas, uma para substituir a peça quebrada e outra para  deixar em estoque. Com base nas informações apresentadas, responda:

    a) Levando em conta o custo-benefício, qualidade e quantidade, qual processo de fundição você utilizaria para a fabricação do item em questão? Por qual motivo? OBS: por processo de fundição entende-se os processos de modelamento como microfusão, areia verde e outros. Não sendo, portanto, os processos de fusão como alto forno e cadinho.
    b) De acordo com o processo escolhido, descreva as etapas do processo determinado.
    c) Com base no que foi apresentado, quais processos de fundição você não utilizaria para a produção do item quebrado? Explique o motivo.

 

 

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