Sobre resistência ao cisalhamento dos solos, marque a alternativa falsa. *
\bigcirc A coesão do solo é um parâmetro que depende principalmente da tensão norma no plano de ruptural.
A resistência ao cisalhamento do solo é escrita em termos de ângulo de atrito e
\bigcirc coesão, os quais dependem das condições iniciais no momento do cisalhamento (compacidade, umidade, razão de sobreadensamento, etc.) e do método do ensaio (condição drenada ou não drenada).
A trajetória de tensões, desenhada no espaço \mathrm{t} \times \mathrm{s} ou t’x s’, onde é representada o
\bigcirc centro e raio de cada estado de tensão, é outra forma de representar os resultados de ensaios triaxiais e obter os parâmetros de ruptura.
O ângulo de atrito do solo é um parâmetro que depende da rugosidade da superfície
\bigcirc dos grãos, intertravamento dos grãos e estado de compactação e principalmente da tensão normal.

Passo 1

O enunciado pede: marque a alternativa falsa entre as quatro afirmações dadas. Aqui estão as quatro afirmações reescritas claramente:
  1. A coesão do solo é um parâmetro que depende principalmente da tensão normal no plano de ruptura.
  2. A resistência ao cisalhamento do solo é escrita em termos de ângulo de atrito e coesão, os quais dependem das condições iniciais no momento do cisalhamento (compacidade, umidade, razão de sobreadensamento, etc.) e do método do ensaio (condição drenada ou não drenada).
  3. A trajetória de tensões, desenhada no espaço t \times s ou t' \times s', onde é representada o centro e raio de cada estado de tensão, é outra forma de representar os resultados de ensaios triaxiais e obter os parâmetros de ruptura.
  4. O ângulo de atrito do solo é um parâmetro que depende da rugosidade da superfície dos grãos, intertravamento dos grãos e estado de compactação e principalmente da tensão normal.
O pedido é escolher qual dessas quatro é falsa.

Passo 2

Vamos revisar a fórmula básica que relaciona resistência ao cisalhamento com coesão e ângulo de atrito — isso é central e ajuda a entender o que cada termo significa. A lei de Mohr–Coulomb, na forma usual, é:
\tau = c + \sigma' \tan\varphi
Expliquei cada símbolo:
  • \tau é a tensão de cisalhamento máxima que o solo pode resistir no plano de ruptura.
  • c é a coesão (parâmetro de resistência independente da tensão normal, no modelo idealizado).
  • \sigma' é a tensão normal efetiva no plano de ruptura (tensão total menos pressão de poros).
  • \varphi é o ângulo de atrito interno do solo, que relaciona o aumento de resistência com a tensão normal efetiva.
Essa fórmula mostra como a resistência varia com \sigma' (pela parcela \sigma' \tan\varphi), mas não diz que c depende principalmente de \sigma'. Agora vamos explicar o que são c e \varphi de forma didática.

Passo 3

O que é coesão ( c) e de que fatores ela depende?
  • Intuição: coesão representa a parte da resistência ao cisalhamento que existe mesmo quando a tensão normal é nula. Em solos coesos (ex.: argilas), essa resistência adicional vem de forças entre partículas (forças eletrostáticas, ligações capilares em solos parcialmente saturados, ou domínios cimentados).
  • Natureza de c: em solos não cimentados saturados, o parâmetro c idealizado do modelo de Mohr–Coulomb é uma forma de representar efeitos que não aumentam linearmente com \sigma'. Para muitas argilas saturadas, c não aumenta com a tensão normal de forma simples — é uma característica do solo (estrutura, ligações interparticulares, sucção em solos não saturados). Portanto, não se diz que c “depende principalmente” de \sigma'.
  • Exemplo prático: duas amostras de argila com mesma tensão normal podem ter coesões diferentes se uma tiver mais cimentação ou maior sucção capilar. Isso mostra que a coesão está mais ligada às propriedades do solo do que à simples magnitude da tensão normal.

Passo 4

O que é o ângulo de atrito ( \varphi) e de que fatores ele depende?
  • Intuição: \varphi mede a capacidade de mobilizar resistência por atrito/intertravamento entre grãos quando há compressão. Ele aparece multiplicando a tensão normal efetiva na lei de Mohr–Coulomb.
  • Fatores importantes: forma e rugosidade dos grãos, tamanho e distribuição dos grãos, estado de compactação/densidade (mais denso → mais intertravamento → maior \varphi), textura (angularidade) dos grãos e desgaste/crushing sob altas tensões.
  • Dependência da tensão normal: \varphi pode variar com o nível de confinamento em alguns solos (por exemplo, aumento de normal: partículas se acomodam, podem se fragmentar, dilatar ou compactar, alterando \varphi). Mas isso não significa que \varphi “depende principalmente” da tensão normal — na prática, as propriedades físicas dos grãos e a densidade são determinantes. Em resumo: a tensão normal influencia a resistência através do termo \sigma' \tan\varphi e pode alterar o valor mobilizado de \varphi em certas condições (por exemplo, esmagamento de grãos), porém a origem física do ângulo é mais ligada à geometria e interação dos grãos.

Passo 5

Sobre a representação das trajetórias de tensões (afirmativa 3):
  • Em ensaios triaxiais e outras análises, frequentemente usamos espaços de tensões com coordenadas do tipo (pressão média, desvio) como p-q ou alternativas t-s / t'-s'. Em muitas representações cada estado de tensões pode ser associado a um círculo de Mohr com centro e raio, então a afirmação de que a trajetória em t \times s (ou t' \times s') representa centro e raio está correta em espírito: é uma outra forma de visualizar estados e obter parâmetros de ruptura. Logo a afirmação 3 é aceitável.

Passo 6

Sobre a afirmativa 2 (resistência escrita em termos de \varphi e c e dependência de condições iniciais e método de ensaio):
  • Isso é correto: os valores de c e \varphi obtidos experimentalmente dependem fortemente de densidade/compacidade, teor de umidade, grau de consolidação (sobreadensamento), condições drenadas vs não drenadas e método do ensaio (triaxial, cisalhamento direto, ensaio de compressão simples). Portanto a afirmação 2 é verdadeira.

Passo 7

Agora, avaliando as afirmações e a lógica:
  • Afirmação 1 diz que a coesão depende principalmente da tensão normal no plano de ruptura. Isso é incorreto: coesão é um parâmetro associado às propriedades internas do solo (cimentação, sucção, ligações interparticulares) e não é controlada “principalmente” pela tensão normal. A tensão normal influencia a resistência total via o termo \sigma' \tan\varphi, não transformando a coesão num parâmetro que dependa primariamente de \sigma'.
  • Afirmação 4 afirma que o ângulo de atrito depende da rugosidade, intertravamento, estado de compactação e principalmente da tensão normal. Essa frase poderia ser discutida — \varphi é realmente influenciado por rugosidade, intertravamento e compactação; a parte “principalmente da tensão normal” é exagerada, mas a influência da tensão normal em \varphi é secundária em muitos casos (salvo esmagamento ou rearranjo forte). Comparando 1 e 4, a afirmação 1 é a mais claramente falsa e incompatível com o conceito básico de coesão no modelo Mohr–Coulomb.

Resposta

A coesão do solo é um parâmetro que depende principalmente da tensão norma no plano de ruptural.

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