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MARINHA DO BRASIL
DIRETORIA DE ENSINO DA MARINHA
PROCESSO SELETIVO PARA INGRESSO NO CORPO DE ENGENHEIROS DA MARINHA
(EN/2004)
ENGENHARIA DE MATERIAIS
1* PARTE
INSTRUÇÕES GERAIS
1- A duração da prova será de 04 horas e não será prorrogado;
2- Ao término da prova, entregue o caderno ao fiscal, sem desgrampear nenhuma folha;
3- Responda as questões utilizando caneta esferográfica azul ou preta. Não serão consideradas respostas
a lápis;
4- Confira o número de páginas de cada parte da prova;
5- Só comece a responder a prova ao ser dada a ordem para iniciá-la, interrompendo a sua execução no
momento em que for determinado;
6- O candidato deverá preencher os campos:- PROCESSO SELETIVO;- NOME DO CANDIDATO; e- N° DA INSCRIÇÃO e DV.
7- Iniciada a Prova, só será permitido dirigir-se ao fiscal em caso de problema de saúde ou ocorrência
grave que impossibilite a realização da mesma;
8- A solução deve ser apresentada nas páginas destinadas a cada questão;
9- Não é permitida a consulta a livros ou apontamentos;
10- A prova não poderá conter qualquer marca identificadora ou assinatura, o que implicará na
distribuição de nota zero; e
11-É PERMITIDO O USO DE CALCULADORA E RÉGUA.
NÃO DESTACAR A PARTE INFERIOR
NOTA
RUBRICA DO PROFESSOR ESCALA DE USO DA DEnsM
000 A 100
PROCESSO SELETIVO:
NOME DO
e CANDIDATO:
N° DA INSCRIÇÃO DV ESCALA DE NOTA USO DA DEnsM
000 A 100
l a PARTE: CONHECIMENTOS PROFISSIONAIS (VALOR: 80 PONTOS)
la QUESTÄO (10 pontos)
No ensaio de tração (T amb) de um aço AISI 1015, empregando um
corpo de prova com um diâmetro de 14, 33mm e um comprimento útil de
50,8mm, foram obtidos os seguintes resultados:
Força 4,22 4,2 4,76 5,15 5,5 5,78 6,02
(ton)
Compr. 51, 18 51, 99 52, 37 53, 16 53, 92 54, 71 55, 5
(mm)
Força | 6,25 6,4 6,51 6,64 6,96 7,1 7,08
(ton)
Compr. 56,29 57,05 57,84 58,62 61,95 68,78 71,12
(mm)
Com base nas informações acima, determine os valores de K e n na
relação : o ( N/mm2) = K x s "
onde: tensão real = a , deformação real = s.
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
1 de 31
Continuação da la questão
Prova: 1. PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
2 de 31
2 a QUESTÄO (5 pontos)
Em uma plataforma marítima houve um incêndio que causou
acidentes fatais e consideráveis prejuízos materiais. A causa
provável está associada à falha (fratura frágil) do "eixo da bomba de
incêndio" dessa plataforma. Foi lhe informado ainda, que a bomba era
"nova", que o material selecionado estava "certo" e que o "eixo era
forjado" . Explique que etapas deveriam ser seguidas na investigação,
justificando sua contribuição na elucidação da causa da falha de
"bomba que que nunca tinha sido usada antes"?
Prova: l a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
3de31
Continuação da 2 a questão
Prova: 1. PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
4 de 31
3 a QUESTÃO (5 pontos)
Durante um ensaio de tração foi observada a presença de
"irregularidades superficiais", como ilustra a figura abaixo. Discuta
e justifique as suas origens, conseqüências, e possíveis maneiras de
evitá-las.
Prova: l a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
5 de 31
Continuação da 3 a questão
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
6 de 31
4a QUESTÃO (10 pontos)
Um oleoduto solicita a fabricação de tubos de Š 900 x 17mm em
aço API-X65, partindo de placas laminadas a quente. Estes tubos são
fabricados por dobramento a frio (calandragem) e soldados (processo
U-0-E).
Foram retirados corpos de prova para ensaio de tração tanto da
chapa laminada a quente como do tubo fabricado e os resultados
mostraram que o limite de escoamento (LE) do material do tubo
fabricado era menor que o LE do material laminado a quente.
Na soldagem em campo foi determinado que se empregasse eletrodo
de celulose com pré-aquecimento da região de solda.
Com base nestas observações:
a) Determine as causas e explique as razões da diferença encontrada
entre os valores de LE do material do tubo e do material laminado
a quente. (4 pontos)
b) Proponha uma solução para este "conflito entre fornecedor e
usuário final". (2 pontos)
c) Justifique o procedimento de soldagem adotado. (4 pontos)
Prova.: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
7 de 31
Continuação da 4 a questão
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
8de31
S a QUESTÃO (10 pontos)
As quatro micrografias abaixo são relativas a uma chapa de ago
baixo carbono em diversos estágios de fabricação.
a) Qual a espessura estimada dessa chapa? (3 pontos)
b) Qual a estimativa do tamanho de grão (em µm) ? (3 pontos)
c) Esboce e comente os seguintes diagramas: temperatura x redução,
tamanho de grão x redução, tamanho de grão x temperatura e tamanho
de grão x tempo de tratamento. (4 pontos)
a b)
d)
Prova: l a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
9 de 31
Continuação da 5 a questão
Prova: 1* PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
10 de 31
6a QUESTÄO (10 pontos)
Você está participando do projeto de um hidrofone, como ilustra
a figura abaixo, que deve operar em profundidades de até 5000m, na
freqüência de 20 a 150 kHz e em temperaturas de 0 a 35°C. A camisa
externa deve ser fabricada em composto elastomérico:
pré-amplificador
C--3
carcaça
anel de vedação
terminais
óleo
estrutura14em
(0,5 ind tela
cristal
base
composto elastomérico
(0.07 ind
a) Liste e justifique, no mínimo, cinco características que o
composto elastomérico deve apresentar para esse projeto.
(3 pontos)
b) Liste e justifique pelo menos cinco exemplos de componentes do
conjunto de ingredientes necessários para obtenção desse composto.
(3 pontos)
c) Liste e justifique pelo menos cinco ensaios para controle de
qualidade dessa camisa externa. (4 pontos)
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
11 de 31
Continuação da 6 a questão
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
12 de 31
7 a QUESTÃO (4 pontos)
A condutividade elétrica dos materiais varia com a temperatura.
Explique como varia a condutividade elétrica de um semicondutor e de
um metal com a temperatura, justificando a resposta.
Prova: l a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
13 de 31
Continuação da 7 a questão
Prova: l a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
14 de 31
8 a QUESTÃO (4 pontos)
A condutividade térmica de um material feito de alumina de alta
pureza sem porosidade e com grãos grandes é superior à condutividade
térmica de alguns aços inoxidáveis à temperatura de 1000°C. Explique
este comportamento.
Prova: l a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
15 de 31
Continuação da 8 a questão
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
16 de 31
9 a QUESTÃO (5 pontos)
A figura a seguir representa a variação de volume específico de
um vidro resfriado em diferentes taxas. Com base nessa figura e nas
propriedades do vidro, explique o processo de têmpera do vidro, e por
que esse material apresenta uma resistência mecânica superior ao
vidro não temperado.
Taxa de resfriamento
8 dTs/ dt < dT21dt < dTs/ dt
dTs/ dt
dT2/ dt>
dTs/ dt
Temperatura
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
17 de 31
Continuação da 9 a questão
Prova: l a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
18 de 31
10a QUESTÄO (4 pontos)
O que são os materiais cerâmicos e como eles diferem dos
materiais poliméricos e dos materiais metálicos?
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
19 de 31
Continuação da 10 a questão
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
20 de 31
11a QUESTÃO (5 pontos)
Explique o comportamento mecânico em função da temperatura do
material polimérico da figura a seguir.
12 - 80
4°C (40°F)10- -70
- 60
20°C (68°F) - 50 -
x 30°C (86°F) E6 - 40
40°C (104°F)
4
50°C 0 22°F) - 20
Tol302
60°C (140°F) - 10
0.1 0.2 0.3
Strain
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
21 de 31
Continuação da 11. questão
Prova: la PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
22 de 31
12 a QUESTÃO (8 pontos)
Um eixo de aço AISI 4140 foi usinado e tratado termicamente em
banho de óleo e, após este tratamento, verificou-se que o mesmo
adquiriu uma curvatura indesejada.
a) Explique as possíveis razões e proponha soluções para evitar este
erro no processamento de um novo eixo. (4 pontos)
b) O encarregado do setor sugeriu que se colocasse um novo eixo em um
forno que já estivesse na temperatura de tratamento térmico. Este
procedimento é aceitável? Justifique. (4 pontos)
Prova: 2a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
23 de 31
Continuação da 12" questão
Prova: 2 a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
24de31
MARINHA DO BRASIL
DIRETORIA DE ENSINO DA MARINHA
PROCESSO SELETIVO PARA INGRESSO NO CORPO DE ENGENHEIROS DA MARINHA
(EN/2004)
ENGENHARIA DE MATERIAIS
2. 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
_y PROCESSO SELETIVO:
NOME DO
o _y CANDIDATO:
N° DA INSCRIÇÃO DV ESCALA DE NOTA USO DA DEnsM
000 A 100
2 a PARTE: CONHECIMENTOS BÁSICOS (VALOR: 20 PONTOS)
la QUESTÃO (3 pontos)
Considere a função f: [ 0,2] --+ lR definida por f (t)=0, se O 5 t 5 1,
e f(t)=1, se 1 < t 5 2.
a) Encontre uma função contínua F: [ 0,2] -> lR tal que F'(t)=f(t), para
todo t e [ 0,2] , tøl. (1 ponto)
b) Seja g: IR -> IR a extensão periódica de período 4 e par de f.
Calcule a expansão em série de Fourier de g. (2 pontos)
Prova: 2 a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
25 de 31
2" QUESTÄO (3 pontos)
Sabe-se que a transformada de Laplace de f(t)=1, t 2 0, é
12(f) = F (s) = -
, s 2 0 -
s
a) Calcule a transformada de Laplace de g(t)= t2, t > 0. (1 ponto)
b) Sabendo que a transformada de Laplace de h(t)= et é 2(h) =
1 e
(s - 1)
a transformada de Laplace de k (t) =
(et + e-" - t2 - 1 é
2
12 (k) =
, resolva o problema de valor inicial(s3(s2 _ y
y"-y= t2, y(0)= 1, y'(0)= 1. (2 pontos)
Prova: 2 a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
26de31
3. QUESTÄO (2 pontos)
Considere o campo vetorial
F (x, y, z) = (sin (y+ z) , cos (x+ z) , sin (x+y) ) , (x, y, z) e IR3.
a) Calcule o divergente de F. (1 ponto)
b) Seja S a esfera de centro na origem e raio 1, isto é,
S= { (x, y, z) e IR3. 22 , y2 , 22 = 1} ,
e seja n a normal unitária exterior a S. Calcule ffs F.n dA.
(1 ponto)
Prova: 2 a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
27 de 31
4a QUESTÃO (2 pontos)
Considere a transformação linear T: IR4 -+ IR4 definida por
T(x, y, z, w) = (x+az-w,y+w, x+y-2z,4z-w), onde a é um parâmetro real.
a) Calcule a matriz de T em relação à base canônica de IR4. (1 ponto)
b) Para quais valores de gelR a imagem de T tem dimensão 3? (1 ponto)
Prova: 2 a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
28 de 31
Sa QUESTÄO (4 pontos)
Um ponto material P de massa 5 kg move-se no plano xy sob a ação
da força F derivada do potencial U(x, y)=x2_y2+2x274, constituindo um
sistema isolado.
a) Calcule o trabalho da força F para deslocar P do ponto (-1,0) até
o ponto (1,0) ao longo de uma curva diferenciável y : [ 0,1] -> IR2
que une esses dois pontos, isto é, y(0)= (-1,0) e y(1)= (1,0).
(2 pontos)
b) Suponha que P move-se ao longo do eixo dos "x" no sentido positivo
com velocidade constante de 3 m/ seg e num determinado instante, ao
passar pela origem, divide-se em duas partículas A e B de massas
respectivamente 2 kg e 3 kg. Após a divisão, a partícula A move-se
na direção e sentido do vetor (1, 1) com velocidade constante de
intensidade 3 m/seg. Calcule a velocidade da partícula B.
(2 pontos)
Prova: 2 a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
29 de 31
G a QUESTÃO (3 pontos)
Uma haste de cobre de comprimento L com uma extremidade fixa num
ponto O gira num plano em um campo magnético uniforme de indução
magnética B com velocidade angular constante o no sentido anti-
horário em torno de O. Sendo a direção de B perpendicular ao plano de
rotação da haste, calcule o módulo da força eletromotriz que aparece
entre as extremidades da haste.
Prova: 2a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
30 de 31
7 a QUESTÃO (3 pontos)
Um gás é submetido a um ciclo de Carnot com rendimento de 0, 3.
Calcule a temperatura mais alta que o gás atinge supondo que:
a) a temperatura mais baixa do gás nesse ciclo é 150 ° C. (2 pontos)
b) a temperatura mais baixa é reduzida para 75° C. (1 ponto)
Prova: 2 a PARTE Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
31 de 31
MARINHA DO BRASILDIRETORIA DE ENSINO DA MARINHA
PROCESSO SELETIVO
PARA
INGRESSO
NO
CORPO DE ENGENHEIROS DA MARINHA
2004
(TEXTO EM INGLÊS TÉCNICO)
ENGENHARIA DE MATERIAIS
TEXTO EM INGLÊS PARA TRADUÇÃO
On-line and of f -line models for the rolling process
W.Y.D.Yuen
BHP Steel Research Laboratories, Port Kembla, Australia
The latter part of the 20th century saw a dramatic advancement in
rolling technology. Significant achievements were seen in the
improvement of product quality through development of tandem mils and
rolling of strip in coil form. Rolling under this configuration
allows tension to be applied to the strip. Which, together with the
improvements in lubrication of the roll gap, reduces rolling load
substantially and allows thinner gauges to be rolled. In the 1960s
when computing technology started its phase of spectacular
development and had reached a price affordable for industrial
applications, automation of mill equipment became a priority for mill
operators. There was a flurry of activities in the development of
gauge control systems and actuators. Similar developments for the
shape and profile control followed, whereas gauge control continued
to be improved and perfected. one outcome arising from mill
automation was the deskilling of the rollers. It was not uncommon to
see rollers being incapable of operating the mill manually within 12
months after the mill had been automated. As operation of the mill
places increased reliance on the mill automation system and with the
ever increasing demand on product quality, coupled with the need to
expand into new product regimes (particularly for thin strip) , the
process models used in the automation systems take on an increasingly
significant role.
This paper discusses motivations behind process modelling
activities, with focus on recent advances made on the rolling
theories and corresponding rolling models and success in their
implementation for real-time applications.
Prova: INGLÊS Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
1 de 2
Models for the rolling process
Models should be developed, whenever possible, with the intended
end use in mind. Process models are often classified as off-line and
on-line models. Off-line models are intended primarily for in-depth
study of the process and are expected to be accurate, possibly at the
sacrifice of model robustness and speed. These models aim at
providing a deep understanding of the underlying mechanisms that
govern the process On-line models, on the other hand, are expected
to be implemented for real-time setup and control of the line. Of
paramount importance are their robustness and efficient mathematical
algorithms to produce results within the allotted time frame. In
addition, they must be invertible so that model adaptation can be
performed efficiently. Thus, adequate consideration should be given
to these requirements during the early stage of the model
development . Associated with this are the considerations of the model
accuracy, availability or model input, model output requirements,
procedure for model testing, calibration and evaluation, model
adaptation and other issues related to model implementation.
With the stringent requirements for real-time applications, it
is not surprising to observe that most on-line models in the past
were based on empirical or semi-empirical equations. With phenomenal
advances in computing technology, process models for real-time setup
and control are made increasingly sophisticated.
Prova: INGLÊS Concurso: EN
Profissão: ENGENHARIA DE MATERIAIS
2 de 2