1. 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 \sigma versus deformação \varepsilon, 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 U_r como
U_r = \int_{0}^{\varepsilon_y} \sigma\,\mathrm{d}\varepsilon,
onde \varepsilon_y é a deformação no escoamento. Se aproximarmos a região elástica como linear, usa-se
U_r = \frac{1}{2}\,\sigma_y\,\varepsilon_y \quad\text{ou}\quad U_r = \frac{\sigma_y^2}{2E},
com \sigma_y tensão de escoamento e 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 \varepsilon=0 e a deformação de fratura \varepsilon_f. Formalmente, o módulo de tenacidade U_t é
U_t = \int_{0}^{\varepsilon_f} \sigma\,\mathrm{d}\varepsilon.
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 \varepsilon_y. Tenacidade é a energia total absorvida por unidade de volume até a fratura, medida pela área sob a curva tensão–deformação até \varepsilon_f.

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