Explique a diferença entre um material resistente e um material duro.

Passo 1

O enunciado pede que a gente diferencie duas propriedades mecânicas importantes de materiais: a resistência mecânica e a dureza. O conteúdo aqui é caracterização de materiais, e vamos precisar conceituar cada uma dessas propriedades e depois compará-las.

Passo 2

Definindo resistência mecânica: é a capacidade de um material de suportar cargas aplicadas sem fraturar ou deformar plasticamente. Em engenharia, mede-se normalmente a tensão
\sigma = \frac{F}{A}
onde F é a força aplicada e A é a área da seção. Dois parâmetros fundamentais são
\sigma_y, a tensão de escoamento (início da deformação plástica), e
\sigma_u, a tensão de ruptura (momento da fratura).

Passo 3

Definindo dureza: é a resistência que o material opõe à penetração ou marcação superficial por um penetrador duro (esfera ou pirâmide). Em cada método de ensaio de dureza (Brinell, Rockwell, Vickers) calcula-se um número de dureza H como razão entre carga aplicada e área da impressão, por exemplo, no ensaio Brinell:
\mathrm{HB} = \frac{2P}{\pi D\bigl(D-\sqrt{D^2-d^2}\bigr)}
onde P é a carga, D o diâmetro da esfera penetradora e d o diâmetro da impressão.

Passo 4

Comparando resistência e dureza:
  • Resistência ( \sigma_y, \sigma_u) trata do comportamento global sob cargas até falha ou deformação permanente.
  • Dureza ( H) trata da resistência a deformação localizada na superfície.
    Uma alta dureza nem sempre implica alta resistência à tração, e vice-versa.

Passo 5

Exemplos para ilustrar:
– Aço estrutural pode ter alta resistência ( \sigma_u\sim500 800\\ \mathrm{MPa}) com dureza moderada ( \mathrm{HB}\sim150 200).
– Cerâmicas têm dureza muito alta ( \mathrm{HV}>1000) mas baixa tenacidade e resistência ao choque, fraturando facilmente sob carga global.

Resposta

Materiais resistentes suportam elevadas tensões até escoar ou romper (propriedade global medida por \sigma_y e \sigma_u), enquanto materiais duros resistem à penetração ou deformação localizada na superfície (propriedade avaliada pelos ensaios de dureza como Brinell, Rockwell ou Vickers).

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