Responda falso (F) ou verdadeiro (V) e justifique sua resposta para cada uma das afirmativas abaixo:
b. ( ) A porosidade afeta negativamente em propriedades mecânicas de cerâmicas.
b. ( ) A porosidade afeta negativamente em propriedades mecânicas de cerâmicas.
Passo 1
Beleza, aqui a gente tem uma afirmação sobre materiais cerâmicos: “A porosidade afeta negativamente as propriedades mecânicas de cerâmicas.” O assunto é Ciência e Engenharia de Materiais (Cerâmicas). Para resolver, precisamos entender o que é porosidade e como ela influencia resistência, módulo e outras propriedades mecânicas.
Passo 2
Primeiro, o que é porosidade?
Porosidade § é a fração de volume que não é sólido, ou seja, é a quantidade de “vazios” dentro do material. Em fórmula:
Porosidade § é a fração de volume que não é sólido, ou seja, é a quantidade de “vazios” dentro do material. Em fórmula:
Se p é grande, há muitos espaços de ar ou vazios dentro da cerâmica.
Passo 3
Agora, como isso mexe com as propriedades mecânicas?
- Menos área para suportar carga: a tensão mecânica é
, sendo F a força e A a área efetiva. Se você tiver porosidade, a área efetiva cai para
Logo, sob mesma força, a tensão local aumenta.
2. Concentração de tensões nos poros: os vazios criam pontas internas onde as tensões se intensificam, virando pontos de partida de trincas.
3. Redução do módulo e tenacidade: montei-se um modelo simplificado que mostra o módulo de Young efetivocaindo conforme p cresce, porque menos material continua a deformar elasticamente.
Passo 4
Juntando tudo:
- Quanto mais poros, menor a área real para aguentar peso.
- Poros são falhas internas que aumentam tensões localizadas e promovem fraturas mais cedo.
- Em cerâmicas, que já são frágeis (elas quebram sem grande deformação plástica), esses vazios só pioram a resistência e a tenacidade.
Resposta
V (Verdadeiro). Porosidade prejudica mesmo as propriedades mecânicas das cerâmicas.