- Defina resiliência e tenacidade, como essas propriedades podem ser medidas?
Passo 1
O enunciado pede para definirmos duas propriedades mecânicas de materiais — resiliência e tenacidade — e explicarmos como cada uma é medida experimentalmente. Vamos recorrer à curva de tensão-deformação obtida num ensaio de tração para quantificar ambas.
Passo 2
Resiliência é a capacidade que um material tem de armazenar energia de deformação elástica por unidade de volume e, depois, devolvê-la ao ser descarregado. Na curva tensão
versus deformação
, a resiliência corresponde à área sob a curva desde o ponto de origem até o limite de escoamento. Em termos práticos, define-se o módulo de resiliência
como
onde
é a deformação no escoamento. Se aproximarmos a região elástica como linear, usa-se
com
tensão de escoamento e
módulo de Young. Experimentalmente, mede-se a tensão e a deformação num ensaio de tração até atingir o escoamento e calcula-se a área mencionada.
Passo 3
Tenacidade é a capacidade de um material absorver energia total antes de fraturar, ou seja, a energia de deformação elástica + plástica por unidade de volume. Na curva tensão–deformação, corresponde à área total sob a curva entre
e a deformação de fratura
. Formalmente, o módulo de tenacidade
é
Para medi-lo, faz-se um ensaio de tração até a ruptura, registra-se toda a curva tensão–deformação e calcula-se numericamente essa área total.
Resposta
Resiliência é a energia elástica armazenada por unidade de volume até o escoamento, medida pela área sob a curva tensão–deformação até
. Tenacidade é a energia total absorvida por unidade de volume até a fratura, medida pela área sob a curva tensão–deformação até
.