Sobre o Regime elástico, é possível afirmar: *
Todo material possui regime elástico
O material se comportará seguindo a lei de Hooke
No regime elástico a deformação não é permanente, ou seja, quando removemos a tensão o material retorna para a geometria original
O material não retorna à sua forma original após a remoção da carga.
Passo 1
O enunciado apresenta quatro afirmativas sobre o regime elástico e pede que a gente diga quais são verdadeiras ou falsas. As afirmativas são:
- Todo material possui regime elástico.
- O material se comportará seguindo a lei de Hooke.
- No regime elástico a deformação não é permanente, ou seja, quando removemos a tensão o material retorna para a geometria original.
- O material não retorna à sua forma original após a remoção da carga.
Passo 2
Vamos primeiro definir, em linguagem simples e sem pular etapas, o que significa “regime elástico”. Regime elástico é a faixa de comportamento em que, após aplicação de uma força (ou tensão), o material se deforma mas, ao remover a força, ele volta à forma inicial. Em termos de curva tensão-deformação (stress-strain), é a região antes do ponto em que aparece deformação permanente (o escoamento ou dano). Em palavras: elástico = recuperável; fora do elástico pode haver deformação plástica = permanente.
Passo 3
Agora uma mini-aula sobre a lei de Hooke e elasticidade linear, porque a segunda afirmativa fala disso. A lei de Hooke, na forma mais simples para tração/compressão uniaxial, é:
onde
é a tensão (força por área),
é a deformação (extensão relativa, sem unidade) e
é o módulo de Young (constante que mede a rigidez do material). Essa equação é uma aproximação linear válida para pequenos valores de
. Ou seja, Hooke descreve elasticidade linear — uma família grande de materiais apresenta esse comportamento para pequenas deformações, mas nem todo material elástico é linear.
Passo 4
Comentário sobre presença do regime elástico em todo material (afirmativa 1). Na prática, a maioria dos sólidos mostra alguma resposta elástica para deformações suficientemente pequenas: cristais, metais, cerâmicas e polímeros têm uma região onde a deformação é recuperável. Porém, a afirmativa “Todo material possui regime elástico” é muito absoluta. Existem materiais que se comportam de forma viscosa ou plástica mesmo para pequenas solicitações (ex.: fluidos newtonianos não sustentam tensão cortante em repouso — eles fluem; algumas pastas ou argilas podem não apresentar uma região elástica bem definida). Portanto, como frase geral e sem condições de tempo/escala, a afirmativa 1 é inadequada/falseável — não se pode garantir que todo material, em todas as condições, possua um regime elástico claramente definido. Conclusão: a afirmativa 1 é falsa por excesso de generalidade.
Passo 5
Analisando a afirmativa 2 (lei de Hooke): pelo que vimos no Passo 3, a lei de Hooke é uma descrição linear da elasticidade. Mas existem materiais elásticos que se comportam de forma não linear (ex.: borracha — elastômeros são tipicamente não lineares; grandes deformações em metais também mostram não linearidade antes do escoamento). Assim, dizer “O material se comportará seguindo a lei de Hooke” como afirmação geral é incorreto: no regime elástico o material pode obedecer à lei de Hooke apenas se estivermos na região de elasticidade linear. Logo a afirmativa 2 é falsa em geral.
Passo 6
Analisando a afirmativa 3 (deformação não é permanente no regime elástico): esta é a definição central de elasticidade. Se um material está no regime elástico, ao remover a carga ele retorna à geometria original (ou quase — deixando de lado efeitos viscoelásticos com dependência de tempo; para a definição clássica de elasticidade, recuperação é total). Exemplos concretos: um fio metálico submetido a pequenas tensões retorna ao comprimento inicial; uma mola ideal retorna. Assim a afirmativa 3 é verdadeira, porque resume corretamente a propriedade de elasticidade (recuperabilidade da deformação quando a carga é removida).
Passo 7
Analisando a afirmativa 4 (o material não retorna à sua forma original após remoção da carga): essa afirmativa descreve exatamente o comportamento plástico (ou dano/ruptura), ou seja, deformação permanente. Mas isso é o oposto do que significa “regime elástico”. Portanto, a afirmativa 4 é falsa quando aplicada ao regime elástico.
Passo 8
Resumo das decisões sobre cada afirmativa com justificativa curta: 1 é falsa por ser absoluta (nem sempre existe um regime elástico bem definido em todas as substâncias/condições); 2 é falsa porque Hooke é apenas a forma linear da elasticidade, não a única possível; 3 é verdadeira porque define elasticidade como deformação recuperável; 4 é falsa porque descreve comportamento plástico, não elástico.
Resposta
Somente a afirmativa 3 é verdadeira.