Com relação as propriedades mecânicas dos materiais:
Trace um diagrama de tensão x deformação para um material frágil.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão pede para a gente traçar um diagrama de tensão versus deformação para um material frágil. Isso está relacionado às propriedades mecânicas dos materiais, especificamente como eles reagem quando submetidos a forças. Para resolver, vamos precisar entender o que são tensão e deformação, além das características dos materiais frágeis.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que são tensão e deformação. Tensão ( sigma) é a força por unidade de área que está sendo aplicada ao material, medida em pascals (Pa). Deformação ( varepsilon) é a mudança relativa no comprimento do material, sem unidade, já que é uma proporção. A relação entre tensão e deformação nos dá o comportamento mecânico do material.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre materiais frágeis. Materiais frágeis, como a cerâmica ou o vidro, têm pouca ou nenhuma deformação plástica antes de fraturar. Isso significa que eles quebram sem se deformar muito quando submetidos a uma carga. Ao contrário dos materiais dúcteis, que se esticam bastante antes de quebrar, os materiais frágeis tendem a falhar de forma abrupta.

Passo 4

Com base nisso, o diagrama tensão-deformação para um material frágil terá algumas características específicas:
  • Região Elástica Linear: No começo, quando a carga é aplicada, o material se comporta de maneira elástica, seguindo a Lei de Hooke, onde tensão é proporcional à deformação ( sigma = E cdot varepsilon), sendo E o módulo de elasticidade.
  • Ponto de Fratura: Diferente dos materiais dúcteis, nos materiais frágeis, não há uma fase plástica significativa. O material atinge seu limite de tensão máxima e quebra quase imediatamente, sem grande deformação adicional.

Passo 5

Então, para traçar o diagrama:
  1. No eixo horizontal, colocamos a deformação ( varepsilon).
  2. No eixo vertical, colocamos a tensão ( sigma).
  3. Começamos com uma linha reta que representa a região elástica linear.
  4. Essa linha termina abruptamente no ponto onde a tensão atinge seu valor máximo, representando a fratura do material.

Resposta

O diagrama de tensão versus deformação para um material frágil é uma linha reta que se estende desde a origem, representando o comportamento elástico, e termina abruptamente no ponto de fratura sem apresentar uma região plástica significativa. Isso mostra que o material frágil quebra logo após atingir seu limite de tensão máxima, sem deformação considerável antes da fratura.

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