Plásticos reforçados com fibra de vidro (PRFV) constituem um tipo de compósito. Identifique as funções da matriz (resina que envolve as fibras) e das fibras de vidro.

Passo 1

Beleza, a gente tem um exercício de Materiais Compósitos, mais especificamente sobre PRFV – Plásticos Reforçados com Fibra de Vidro. O que ele pede é: “Identifique as funções da matriz (a resina que envolve as fibras) e das fibras de vidro.”
Para resolver, a gente vai precisar saber o básico de compósitos: o que faz a matriz, o que fazem as fibras e como elas “compartilham” o esforço mecânico.

Passo 2

Funções da matriz (resina):
  1. Agregar e proteger as fibras
    • A resina “cola” as fibras de vidro, mantendo-as no lugar e garantindo que elas não se quebrem à toa.
    • Ela forma uma barreira contra água, produtos químicos e arranhões, evitando que as fibras fiquem expostas e corroam ou quebrem.
  2. Transferir carga entre as fibras
    • Quando você aplica um esforço (por exemplo, traciona o compósito), a carga chega pela matriz e passa para as fibras.
    • É como se a resina fosse o “carteiro” que entrega a força onde as fibras estão, permitindo que elas trabalhem de forma eficiente.
  3. Dar forma e suportar esforços de cisalhamento
    • A resina mantém o “formato” do pedaço de plástico reforçado e responde a forças de cisalhamento (quando partes do material deslizam umas sobre as outras).

Passo 3

Funções das fibras de vidro:
  1. Resistir ao carregamento principal (forças de tração e flexão)
    • As fibras são muito rígidas e fortes na direção do comprimento. Quando a gente puxa ou dobra o compósito, são elas que seguram o rojão.
  2. Aumentar módulo de elasticidade e resistência
    • Se você calcular o módulo do compósito pela regra de mistura, fica mais ou menos assim: Ec = Ef,Vf + Em,Vm onde
      é o módulo do compósito,
      , são, respectivamente, os módulos das fibras e da matriz,
      , são os volumes relativos das fibras e da matriz.
    • Como (fibra) é bem maior que (resina), o material fica muito mais rígido do que só a resina.
  3. Controlar propriedades anisotrópicas
    • Você alinha as fibras onde quer mais resistência (por exemplo, na direção do esforço principal). Assim o compósito fica “direcionado” para aguentar cargas específicas.

Resposta

Matriz (resina):
• Cola e protege fibras
• Distribui e transfere carga (cisalhamento)
• Mantém forma e resiste ao ambiente
Fibras de vidro:
• Suportam a maior parte da carga (tração/flexão)
• Aumentam rigidez e resistência ( )
• Permitem alinhar propriedades do compósito onde for necessário.

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