Três materiais diferentes
e C são ensaiados à tração usando corpos de prova com 12 mm de diâmetro, medindo-se a distância entre dois pontos que inicialmente era 50 mm . Quando ocorre a ruptura, a distância entre os pontos de referência são
e
, respectivamente. Além disto, os diâmetros são
e
, respectivamente, quando a peça se parte. Determine os percentuais de deformação na direção longitudinal e de redução das áreas dos corpos de prova, e classifique os materiais como dúcteis ou frágeis.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente está lidando com testes de tração em três materiais diferentes, A, B e C. O objetivo é calcular dois percentuais: a deformação na direção longitudinal (como o material estica) e a redução da área da seção transversal (como a área diminui quando o material se parte). Depois disso, vamos classificar cada material como dúctil ou frágil, baseado nesses percentuais.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a deformação longitudinal para cada material. A deformação longitudinal é a porcentagem que um material se estica quando submetido a uma força. A fórmula é:
Vamos aplicar isso para cada material:
-
Material A:
-
Material B:
-
Material C:
Passo 3
Agora, vamos calcular a redução da área da seção transversal. Isso mostra quanto a área diminuiu quando o material se rompeu. A fórmula é:
Primeiro, precisamos calcular as áreas iniciais e finais dos corpos de prova. A área de um círculo é dada por:
Vamos calcular para cada material:
-
Material A:
-
Material B:
-
Material C:
Passo 4
Agora que temos os percentuais de deformação e redução da área, vamos classificar os materiais:
- Materiais Dúcteis geralmente têm altas porcentagens de deformação e redução de área. Eles conseguem se esticar bastante antes de quebrar.
- Materiais Frágeis têm baixas porcentagens de deformação e redução de área. Eles quebram com pouca deformação.
Vamos ver:
- Material A: 8,2% de deformação e ~7,75% de redução de área – Frágil
- Material B: 26% de deformação e ~37,5% de redução de área – Dúctil
- Material C: 41,2% de deformação e ~75,0% de redução de área – Dúctil
Resposta
Os percentuais de deformação longitudinal e redução da área são:
- Material A: 8,2% de deformação e 7,75% de redução da área – Frágil
- Material B: 26% de deformação e 37,5% de redução da área – Dúctil
- Material C: 41,2% de deformação e 75,0% de redução da área – Dúctil