O ensaio de flexão é utilizado em materiais frágeis ou de alta dureza, tais como cerâmicas estruturais ou aços-ferramentas. Em uma de suas modalidades mais comuns, o ensaio, o ensaio de flexão a 3 pontos, é provocada uma flexão ao se aplicar o carregamento em 3 pontos, o que causa uma tensão de tração surgida no ponto central e inferior da amostra, onde a fratura do material terá início.
Assumindo-se um comportamento de tensão-deformação linear, a tensão de flexão
do material pode ser obtida por meio da fórmula:
em que
é a carga,
é a distância entre os pontos de apoio,
é a largura do corpo de prova e
é a espessura do corpo de prova.
Considere dois corpos de prova A e B do mesmo compósito reforçado com fibras de vidro, cuja resistência à flexão é de 290 Mpa . O corpo de prova A tem o triplo da largura e a metade da espessura do corpo de prova B e ambos são submetidos ao mesmo ensaio de flexão.
Nesta situação, qual porcentagem da força necessária para o rompimento do corpo de prova B deverá ser aplicada ao corpo de prova A para que este também se rompa?
a)
b)
c)
d)
e)
Assumindo-se um comportamento de tensão-deformação linear, a tensão de flexão
Considere dois corpos de prova A e B do mesmo compósito reforçado com fibras de vidro, cuja resistência à flexão é de 290 Mpa . O corpo de prova A tem o triplo da largura e a metade da espessura do corpo de prova B e ambos são submetidos ao mesmo ensaio de flexão.
Nesta situação, qual porcentagem da força necessária para o rompimento do corpo de prova B deverá ser aplicada ao corpo de prova A para que este também se rompa?
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que o enunciado tá pedindo. A prova é sobre “ensaio de flexão a 3 pontos”, onde a tensão de flexão σ num corpo de prova se calcula por
— sendo F a força, d a distância entre apoios, w a largura e h a espessura. Aí o enunciado diz que dois corpos de prova A e B são do mesmo material (mesmo σ de ruptura = 290 MPa) e que A tem 3× a largura de B e ½ da espessura de B. A pergunta é: que porcentagem da força de B a gente precisa aplicar em A para também romper?
Conteúdo envolvido:
- Teoria de tensão de flexão (fórmula dada)
- Relação de geometria entre A e B
- Regra de proporção para achar Fₐ em função de Fᵦ
Passo 2
Primeiro, vamos escrever as duas fórmulas de tensão para cada corpo de prova considerando que ambos atingem a mesma tensão de ruptura σ₀ = 290 MPa:
Para B:
Para A:
Repare que d e σ₀ são iguais nos dois casos e aparecem como fatores comuns.
Passo 3
A gente quer a razão
. Substituindo
e
:
Então
.
Resposta
A força necessária em A é 75 % da força que rompe B.