Dois materiais (A e B) são submetidos a um ensaio de tração e apresentam as seguintes as seguintes caracteristicas:
Propriedades
A
B
Limite de resistência (MPa)
340
410
Limite de proporcionalidade (MPa)
280
330
Limite de elasticidade (MPa)
285
340
Módulo de Elasticidade ( GPa)
89
89
Deformação total (%)
20
18
Responda
a) Qual o mais resistente? B
b) Qual o mais dúctil? A
c) Qual o mais tenaz? B
d) Qual apresentará maior deformação quando submetido a uma tensão de 200 MPa ? mesma deformação
Propriedades | A | B |
Limite de resistência (MPa) | 340 | 410 |
Limite de proporcionalidade (MPa) | 280 | 330 |
Limite de elasticidade (MPa) | 285 | 340 |
Módulo de Elasticidade ( GPa) | 89 | 89 |
Deformação total (%) | 20 | 18 |
a) Qual o mais resistente? B
b) Qual o mais dúctil? A
c) Qual o mais tenaz? B
d) Qual apresentará maior deformação quando submetido a uma tensão de 200 MPa ? mesma deformação
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que o exercício pede e ver o que precisamos.
Enunciado rapidinho: dois materiais A e B com propriedades de um ensaio de tração (limite de resistência, proporcionalidade, elasticidade, módulo de elasticidade, deformação total).
Conteúdo: é um problema de Mecânica dos Materiais, especificamente de ensaio de tração.
O que vamos usar:
Enunciado rapidinho: dois materiais A e B com propriedades de um ensaio de tração (limite de resistência, proporcionalidade, elasticidade, módulo de elasticidade, deformação total).
Conteúdo: é um problema de Mecânica dos Materiais, especificamente de ensaio de tração.
O que vamos usar:
- Definição de limite de resistência (ultimate tensile strength), deductilidade (deformação total até fratura) e tenacidade (energia absorvida, área sob curva tensão x deformação).
- Lei de Hooke (σ = E·ε) para achar a deformação elástica sob 200 MPa.
Passo 2
Questão (a): “Qual o mais resistente?”
Teoria: o “mais resistente” é quem tem maior limite de resistência (força máxima que o material aguenta antes de romper).
Olha a tabela:
Teoria: o “mais resistente” é quem tem maior limite de resistência (força máxima que o material aguenta antes de romper).
Olha a tabela:
- A: 340 MPa
- B: 410 MPa
410 MPa > 340 MPa, então B é mais resistente.
Passo 3
Questão (b): “Qual o mais dúctil?”
Teoria: ductilidade é a capacidade de deformar plasticamente antes de quebrar, medida pela deformação total até fratura (em %).
Teoria: ductilidade é a capacidade de deformar plasticamente antes de quebrar, medida pela deformação total até fratura (em %).
- A: 20 %
- B: 18 %
20 % > 18 %, logo A aceita mais deformação antes de romper. A é mais dúctil.
Passo 4
Questão ©: “Qual o mais tenaz?”
Teoria: tenacidade é a energia total que o material absorve até a ruptura, ou seja, a área sob a curva tensão × deformação.
Sem a curva completa, a gente compara qualitativamente: B tem tensão máxima maior e ainda mantém razoável deformação. Então ela absorve mais energia. Logo, B é mais tenaz.
Teoria: tenacidade é a energia total que o material absorve até a ruptura, ou seja, a área sob a curva tensão × deformação.
Sem a curva completa, a gente compara qualitativamente: B tem tensão máxima maior e ainda mantém razoável deformação. Então ela absorve mais energia. Logo, B é mais tenaz.
Passo 5
Questão (d): “Qual apresentará maior deformação quando submetido a uma tensão de 200 MPa?”
Teoria: se a tensão está dentro da região elástica (antes do limite de proporcionalidade), vale a Lei de Hooke:
Teoria: se a tensão está dentro da região elástica (antes do limite de proporcionalidade), vale a Lei de Hooke:
Aqui
e
. Então
Como os dois têm o mesmo módulo
, os dois terão exatamente a mesma deformação sob 200 MPa.
Resposta
a) B
b) A
c) B
d) Mesma deformação.
b) A
c) B
d) Mesma deformação.