Explique por que esse ensaio é mais utilizado para materiais frágeis do que para metais.

Passo 1

O enunciado pede para a gente explicar por que “esse ensaio” (o de impacto, tipo Charpy/Izod) é mais usado em materiais frágeis do que em metais.
Conteúdo: ensaio de impacto e conceitos de materiais frágeis vs. dúcteis.
Vamos precisar entender:
  • O que é um material frágil e o que é um metal (dúctil).
  • Como funciona o ensaio de impacto (energia absorvida, pêndulo).
  • Por que o comportamento de fratura muda a aplicabilidade do teste.

Passo 2

Antes de mais nada, define aí:
  • Material frágil: quebra sem deformação plástica significativa (queda brusca na carga). Ex.: cerâmica, vidro, alguns polímeros duros.
  • Material dúctil (metais comuns): antes de romper, sofre grande deformação plástica (esticam, entortam).
    Isso é importante porque o ensaio de impacto mede a energia absorvida na fratura rápida.

Passo 3

Como funciona o ensaio de impacto (Charpy ou Izod)?
  1. Um corpo-de-prova com entalhe é suportado (ou engastado).
  2. Um pêndulo de massa E = m,g,(Hi - Hf) gira, bate no entalhe e quebra a amostra.
  3. Registramos a altura antes ( ) e depois ( ) do pêndulo.
  4. Energia absorvida:
Essa energia é basicamente a tenacidade ao impacto: quanto maior, mais “resistente” ao choque.

Passo 4

Por que usar mais em frágeis do que em metais?
  1. Materiais frágeis absorvem pouca energia no momento da fratura – o ensaio capta bem essa pequena energia e diferencia diferentes cerâmicas, por exemplo.
  2. Metais dúcteis absorvem muita energia (deformam muito antes de quebrar). Nesse caso:
    • O pêndulo precisaria ser bem pesado ou cair de uma altura gigante para “vencer” toda a deformação plástica.
    • A máquina fica grande e cara, além de menos precisa (saturação do ponteiro).
  3. O ensaio de impacto foi projetado para medir fraturas rápidas e quase sem deformação plástica – ou seja, o regime frágil. Em metais essa condição raramente ocorre a não ser em baixíssimas temperaturas.

Resposta

O ensaio de impacto é mais usado em materiais frágeis porque eles quebram quase sem deformação plástica, exigindo apenas pequenas energias que o aparelho bem mede. Já os metais dúcteis absorvem energia demais antes de romper, o que tornaria o teste pouco preciso, caro e impraticável.

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