Responda as questões a seguir de forma clara e completa. Para questões com cálculos, mostre todas as etapas. As respostas devem ser feitas à mão.
Desenhe um diagrama tensão-deformação para um material dúctil, como o aço. Marque o limite elástico e explique o que acontece após esse ponto.

Passo 1

O enunciado pede para desenhar o diagrama tensão–deformação de um material dúctil (como o aço), marcar o limite elástico e explicar o que ocorre após esse ponto.
Conteúdo: comportamento mecânico de materiais (Resistência dos Materiais).

Passo 2

Desenho do esqueleto do diagrama tensão–deformação:
  • Eixo vertical: tensão \sigma (por exemplo em MPa).
  • Eixo horizontal: deformação \epsilon (adimensional ou em %).
  • Região inicial linear, obedecendo à Lei de Hooke \sigma = E\,\epsilon, até o limite elástico \sigma_e.

Passo 3

Marcar o limite elástico \sigma_e:
  • Até \sigma_e a deformação é reversível (elástica).
  • Em \sigma = \sigma_e termina a região linear e começa a deformação permanente (plástica).

Passo 4

Comportamento após o limite elástico:
  1. Escoamento plástico: pequena queda ou platô de tensão enquanto ocorrem deslocamentos de discordâncias.
  2. Encruamento (strain hardening): a tensão volta a subir até atingir a tensão de ruptura última \sigma_{\text{UTS}}.
  3. Estricção e fratura: após \sigma_{\text{UTS}} inicia-se a concentração de deformação numa “garganta” até a fratura final.

Resposta

Segue um esboço em ASCII do diagrama tensão–deformação para aço dúctil:
σ  |                           • Fratura
   |                          /
   |                         /
   |                        / ← Estricção
   |                       / 
   |                 • σ_UTS   ← Pico (ultimate tensile strength)
   |                / 
   |               /  ← Encruamento (strain hardening)
   |       _______/_______________________  
   |      /       ↑
   |     /        |  
   |    /         • σ_e ← Limite elástico
   |   /          
   |  /           ← Região elástica (linear)
   | /            
   |/_____________________________________ ε
Legenda:
• σ_e = limite elástico (deformação recuperável até este ponto)
• σ_UTS = tensão de ruptura última (máxima tensão antes da estricção)
Após σ_e o material já não retorna à forma original; entra em escoamento plástico, segue para encruamento até σ_UTS, e finalmente estricção e fratura.

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