engenharia de materiais - s3.amazonaws.com · pa = tec + log(td onde t é a temperatura e ta é o...

MARINHA DO BRASIL

DIRETORIA DE ENSINO DA MARINHA

PROCESSO SELETIVO PARA INGRESSO NO CORPO DE ENGENHEIROS DA MARINHA

(PS-EngNav/2008)

ENGENHARIA DE MATERIAIS

la PARTEINSTRUÇÕES GERAIS

1- A duração da prova será de 04 horas e não será prorrogada. Ao término da prova, entregue o caderno ao Fiscal, sem

desgrampear nenhuma folha;2- Responda as questões utilizando caneta esferográfica azul ou preta. Não serão consideradas respostas e desenvolvimento

da questão a lápis. Confira o número de páginas de cada parte da prova;3- Só comece a responder a prova ao ser dada a ordem para iniciá-la, interrompendo a sua execução no momento em que for

determinado;4- O candidato deverá preencher os campos:

- PROCESSO SELETIVO/CONCURSO; NOME DO CANDIDATO; NÚMERO DA INSCRIÇÃO e DV;5- Iniciada a prova, não haverá mais esclarecimentos. O candidato somente poderá deixar o seu lugar, devidamente

autorizado pelo Supervisor/Fiscal, para se retirar definitivamente do recinto de prova ou, nos casos a seguir especifi-

cados, devidamente acompanhado por militar designado para esse fim: atendimento médico por pessoal designado pelaMarinha do Brasil; fazer uso de banheiro e casos de força maior, comprovados pela supervisão do certame, sem que aconteça

saída da área circunscrita para a realização da prova.

Em nenhum dos casos haverá prorrogação do tempo destinado à realização da prova e, em caso de retirada definitiva do

recinto de prova, esta será corrigida até onde foi solucionada;6- A solução deve ser apresentada nas páginas destinadas a cada questão;7- Não é permitida a consulta a livros ou apontamentos;8- A prova não poderá conter qualquer marca identificadora ou assinatura, o que implicará na atribuição de nota zero;9- Será eliminado sumariamente do processo seletivo e as suas provas não serão levadas em consideração, o candidato que:

a) der ou receber auxílio para a execução de qualquer prova;b) utilizar-se de qualquer material não autorizado;c) desrespeitar qualquer prescrição relativa à execução das provas;d) escrever o nome ou introduzir marcas identificadoras noutro lugar que não o determinado para esse fim; e

e) cometer ato grave de indisciplina,10- E PERMITIDO O USO DE CALCULADORA, COMPASSO SIMPLES E REGUA SIMPLES.

NÃO DESTACAR A PARTE INFERIOR

RUBRICA DO PROFESSOR ESCALA DE NOTA USO DA DEnsM

000 A 100

PROCESSO SELETIVO:NOME DO CANDIDATO:

N° DA INSCRIÇÃO DV ESCALA DE NOTA USO DA DEnsM

la PARTE: CONHECIMENTOS PROFISSIONAIS (VALOR: 80 PONTOS)

la QUESTÄO (10 pontos)

A Figura abaixo mostra a geometria genérica de um corpo de

prova de tração segundo a norma ABNT NBR6152: 1992 (sucessora da

norma MB-4), que será usinado a partir de um perfil redondo de aço

com diâmetro de 38,1 mm. O aço em questão tem limite de escoamento

e limite de resistência estimados em 414MPa e 483MPa,

respectivamente .Com base nestas informações responda as questões abaixo

(considere a aceleração da gravidade g = 9,8 m/ s2)

a) Sabendo-se que se dispõe de uma máquina de ensaio de tração

eletro-mecânica com célula de carga de 5000 Kgf, que a norma

admite valores de diâmetro da região útil de 5, 10 ou 20 mm

e que se deve usar o máximo de material possível na

elaboração do corpo de prova, especifique, de forma

justificada, qual deverá ser o valor de "d" para este corpo

de prova. (2,5 pontos)

b) A mesma norma especifica o comprimento da região útil do

corpo de prova como sendo 25mm para corpo de prova com

d = 5mm; 50 mm para o corpo de prova com d = 10 mm; e 100 mm

para o corpo de prova com d = 20 mm. Especifique um roteiro

que deverá ser aplicado pelo técnico que executará o ensaio

para a determinação do alongamento porcentual após a fratura,

incluindo a fórmula que ele deverá usar para calcular o valor

desta propriedade. (7,5 pontos)

D

a a

Prova: la PARTE Concurso: PS-EngNav/ 08

Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS

1de24

Continuação da l a questão



2de24

2a QUESTÄO (10 pontos)

Um estado de tensão medido na superfície de uma placa de aço é

dado pelo seguinte tensor (valores em MPa):

a = 200 20

L20 - l00J

Desenhe o círculo de Mohr correspondente e, por meio deste (ou

seja, graficamente), determine:

a) As três tensões principais. (2 pontos)

b) O ângulo de rotação que deve ser aplicado ao referencial onde

estas tensões foram medidas para levá-lo ao referencial das

direções principais. (2 pontos)

A seguir determine numericamente e de forma justificada:

c) A tensão normal atuando nos planos octaédricos. (2 pontos)

d) O estado de deformação correspondente, supondo que o material

da chapa tem módulo de Young, E = 123GPa, e coeficiente de

Poisson, v = 0,31. (2 pontos)

Finalmente responda justificando:

e) Qual dos dois estados (o de tensão ou o de deformação) é

plano? (2 pontos).

Observação:O módulo de cisalhamento, G, de um material isotrópico é dado

em função de E e v por:

EG =

2(l+ v)



3 de 24

Continuação da 2 a questão



4de24




5de24

3* QUESTÃO (10 pontos)

M. Kawai e T. Sagawa (Temperature dependence of the off-axis

tensile creep rupture behavior of a unidirectional cabon/epoxy

laminate, 2008) estudaram o comportamento em fluência por tração

de um compósito laminado de fibra de carbono com matriz de epóxi

em função da temperatura e do ângulo de carregamento em relação ao

plano do reforço. Estes autores publicaram o seguinte gráfico da

curva-mestre de Larson-Miller para este material:

T800H/2500 UD -

Experimental0° 10* 30* 45 90

60°C A W O + 780°C h a 0 4 T

t00°C A W O VD0°C W O + 9 C

26 27 28 29 30 31 32 33 34

L41 parameter (× 104)

Interprete este gráfico, indicando como se deve eventualmente

utilizá-lo na prática, sabendo-se que o parâmetro de Larson-Miller

(P a) é definido como:

Pa = TEC + log(td

onde T é a temperatura e ta é o tempo de ruptura (medido em horas)

no ensaio de ruptura em fluência e a y é a tensão de referência

à temperatura ambiente .



6de24

Continuação da 3a questão



7de24

da QUESTÄO (10 pontos)

Aço "Maraging" é o nome tecnológico dado à família de aços

ligados ao níquel, cobalto, molibdênio e alumínio

(essencialmente) que se caracteriza por uma combinação ótima de

resistência mecânica e tenacidade à fratura. Estes aços são

virtualmente livres de carbono e nitrogênio e são tratados

termicamente por têmpera para a produção de uma matriz

martensítica em ripas que posteriormente sofre um tratamento

térmico de envelhecimento, para a precipitação de precipitados

coerentes da fase y' - Nis (Al, X) (onde X representa os demais

solutos substitucionais da liga) em seu interior. Com base nestas

informações responda:

a) Qual o papel desempenhado pela matriz martensítica na

resistência mecânica da liga? (5 pontos)

b) Sabe-se que solutos intersticiais são muito efetivos no

endurecimento por solução sólida de matrizes ferríticas, por

que, então, seus teores devem ser mantidos os mais baixos

possíveis se uma das características desta liga é ter alta

resistência? (2,5 pontos)

c) Como funciona o mecanismo de endurecimento por precipitados

coerentes, principal responsável pela resistência elevada da

liga? (2, 5 pontos)

Prova: 1" PARTE Concurso: PS-EngNav/ 08


8de24




9de24




10 de 24

5. QUESTÃO (10 pontos)

A lei de Bragg estabelece as relações de difração de luz entre

o comprimento de onda da radiação utilizada, distância entre

planos em um cristal e o ângulo de difração. Com base no exposto

acima resolva as proposições a seguir.

a) Qual o tipo de radiação utilizada? (2 pontos)

b) Deduza a lei de Bragg. (4 pontos)

c) Sabendo-se que os ângulos de difração observados para duas

reflexões de uma mesma amostra e para uma radiação de 1,54 i

foram de 6,45° e 9,15°, quais as distâncias entre planos para

as duas reflexões? (4 pontos)



11 de 24

Continuação da 5a questão



12 de 24

6 a QUESTÃO (10 pontos)

Represente nas células unitárias abaixo as direções ou planos

cristalográficos indicados:

(321) [2Io] (213) [002]

2,5 pontos 2,5 pontos 2,5 pontos 2,5 pontos



13 de 24

7a QUESTÃO (10 pontos)

Em relação aos vidros temperados, execute as proposições a

seguir.

a) Explique o processo de tempera. (2 pontos)

b) Explique o mecanismo da tempera. (4 pontos)

c) Quais as conseqüências do processo de tempera para o

comportamento mecânico desse material. (4 pontos)



14 de 24


Prova: la PARTE Concurso: PS-EngNay/ 08


15 de 24


Um óxido ceramico tem estrutura cúbica semelhante ao MgO e ao

NaCl. Qual a menor razão de raios entre cátions e ânions que

permite essa estrutura?



16 de 24




17 de 24

MARINHA DO BRASIL

DIRETORIA DE ENSINO DA MARINHA

PROCESSO SELETIVO PARA INGRESSO NO CORPO DE ENGENHEIROS DA MARINHA

(PS-EngNay/2008)

ENGENHARIA DE MATERIAIS

2a PARTEINSTRUÇÕES GERAIS

1- Você está iniciando a 2a parte da prova (parte básica);

2- Confira o número de páginas desta parte da Prova;

3- O candidato deverá preencher os campos:- PROCESSO SELETIVO;- NOME DO CANDIDATO; e- N° DA INSCRIÇÃO e DV.

4- A solução deve ser apresentada nas páginas destinadas a cada questão; e

5- Não é permitida a consulta a livros ou apontamentos.

NÃO DESTACAR A PARTE INFERIOR

NOTA

RUBRICA DO PROFESSOR ESCALA DE USO DA DEnsM

000 A 100

$ o PROCESSO SELETIVO:a o

NOME DO2 9 CANDIDATO:

N° DA INSCRIÇÃO DV ESCALA DE NOTA USO DA DEnsM

000 A 100

2a PARTE: CONHECIMENTOS BÁSICOS (VALOR: 20 PONTOS)

la QUESTÄO (4 pontos)

Uma chapa quadrada de lado 6 cm tem vértices A= (0,0),

B= (6, 0) ,C= (6, 6) e D= (0 , 6) . Uma partícula P2 de massa a parte do

vértice A, no instante to= 0, em movimento retilíneo em direção ao

centro da placa, com velocidade constante v de módulo 1 cm/ seg. Ao

atingir o centro da placa, P2 choca-se com duas outras partículas

P2 e P3, ambas de massa m. Após o choque Pi fica em repouso,

P2 move-se com velocidade constante va paralelamente ao lado AB

aproximando-se de CD, enquanto P3 move-se com velocidade constante

V3 paralelamente a AD na direção de BD. Suponha que o sistema dado

é isolado,

a) Determine a equação horária de P2 no movimento entre A e o

centro da placa. (1 ponto)

b) Calcule o tempo gasto por P2 para ir de A até o centro da

placa. (1 ponto)

c) Calcule as velocidades v2 e v3 de P2 e P3 após o choque.

(2 pontos)

Prova: 2a PARTE Concurso: PS-EngNav/ 08


18 de 24


Um elétron de 10eV gira com velocidade v= (1.9)x106 m/ seg num

plano perpendicular a uma indução magnética de 104 weber/ m2.

Dados: massa do elétron: m= (9.1)x10*kg

intensidade da carga do elétron: q= (1.6)x10-19C

a) Determine o raio da órbita. (1 ponto)

b) Calcule a freqüência do elétron. (1 ponto)

c) Determine o sentido da rotação do elétron visto por um

observador que olha na mesma direção e sentido do campo

magnético. (1 ponto)



19 de 24

3 a QUESTÃO (3 pontos)

Um recipiente cilíndrico contém 20 gramas de um gás de calor

específico co=0.169 cal/g°C. Um embolo move-se verticalmente no

recipiente e através dele distribuem-se forças perpendiculares de

intensidade 60 N enquanto o volume do gás é reduzido

adiabaticamente. Supondo que o âmbolo deslize 10cm, determine a

variação da temperatura do gás .

Dado: 1J=0.24cal.

Prova: 2* PARTE Concurso: PS-EngNav/ 08


20 de 24

44 QUESTÃO (2 pontos)

Considere f (x)=sin x e g: R -+ R uma função derivável tal que

g' (0)=2.

a) Considere h(x)=g(f(x)) e calcule h'(0). (1 ponto)

b) Calcule xf (x2) dx. (1 ponto)



21 de 24

S a QUESTÄO (2 pontos)

Seja H: [ -R, JI] -> R, definida por H(x)= -1, se -E 5 x < 0,

H(x)=1, se O & x 5 E.

Determine a expansão em série de Fourier de H(x).



22 de 24

6a QUESTÃO (3 pontos)

Sejam P(x, y)=2xy, Q(x, y)=y+x2

8 Q 8 Pa) Calcule V (x, y) = -(x, y) - -(x, y) . (1 ponto)

8 x 8 y

b) Considere F(x, y)= (P(x, y), Q(x, y)) e calcule a integral de

linha fF.dl, onde c é o contorno do trapézio de vértices

C

A= (0,1), B= (17,1), C= (5,0) e D= (0,0), percorrido uma vez nosentido anti-horário. (2 pontos)



23 de 24

7 a QUESTÄO (3 pontos)

Considere a tabela da função f(x)

x 0 1 2 | 3f(x) -1 a+ 1 1 a+3

onde a é um parâmetro real.

2

a) Calcule ff (x) dx pelo método de Simpson. (1, 5 ponto)

0

b) Calcule o valor do parametro a para o qual o grau do polinomiointerpolador da tabela acima é o menor possível. (1,5 ponto)



24 de 24

engenharia de materiais - s3.amazonaws.com · pa = tec + log(td onde t é a temperatura e ta é o...

Documents