4- Em muitas aplicações, a massa do material é um fator essencial. Assim, para relacionar a resistência mecânica de um componente com a sua densidade, define-se a resistência específica [em cm], que é a divisão da resistência mecânica [em MPa] pela massa específica
.
Utilizando os dados da tabela abaixo, calcule e compare a resistência específica [em cm ] entre os 3 materiais (Al puro, ligas de alumínio 2090-T6 e 443-F). O que você pode concluir?
Material
Composição dos
outros elementos
Resistência
mecânica (MPa)
Alumínio puro
--
90
550
230
Dados:
Material |
|
|
||||
Alumínio puro | -- | 90 | ||||
|
|
550 | ||||
|
|
230 |
Passo 1
O enunciado pede para calcular a resistência específica de três materiais, definida por
Preciso usar a densidade de cada material: para o alumínio puro é
,g/c
; para as ligas, vou estimar a densidade pela regra de mistura considerando composição em massa.
Passo 2
Calcular a densidade da liga 2090-T6 (
de Li e
de Al) e da liga 443-F (
de Si e
de Al) pela relação
onde
é a fração mássica de cada componente.
Para 2090-T6:
Para 443-F:
Passo 3
Calcular a resistência específica de cada material:
Alumínio puro (
g/c
, resistência
MPa):
Liga 2090-T6 (
g/c
, resistência
MPa):
Liga 443-F (
g/c
, resistência
MPa):
Passo 4
Comparando os valores:
Conclui-se que a liga com lítio (2090-T6) tem muito maior resistência específica, seguida pela liga com silício (443-F) e, por fim, o alumínio puro.
Resposta
Resistências específicas (em cm):
Alumínio puro:
2090-T6:
443-F:
Alumínio puro:
2090-T6:
443-F:
A liga 2090-T6 é a que apresenta a maior resistência específica, ou seja, a melhor relação resistência/massa.