Exercícios Resolvidos de Propriedades Mecânicas e o Diagrama Tensão-Deformação

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Enunciado

Com base no gráfico de tensão e deformação dado abaixo, responda se as alternativas são falsas ou verdadeiras, justificando aquelas que são falsas.

  1. ( ) O material B apresenta deformações residuais
  2. ( ) Todos os materiais rompem na mesma tensão de ruptura
  3. ( ) Os gráficos parecem demonstrar que os materiais C e B são dúcteis e o material A e D são frágeis.
  4. ( ) O Modulo de elasticidade das curvas B e A são iguais.
  5. ( ) A zona de estricção é atingida primeiro pelo material D
  6. ( ) A tensão máxima é atingida primeiro pelo material B por apresentar maiores deformações
  7. ( ) Um desses gráfico poderia representar facilmente o comportamento do aço

Passo 1

Para fazer essa questão temos que analisar cada numa das alternativas cuidadosamente

  1. ( ) O material B apresenta deformações residuais
  2. Para sabermos se um material apresenta tensões residuais, precisamos analisar se o material apresenta deformações quando as tensões aplicadas sobre ele são zero. Se não apresentar significa que não há deformações residuais. Se apresentar significa que esse material já foi carregado uma vez, atingiu o regime plástico e foi descarregado, com esse descarregamento recuperou toda deformação elástica, mas a deformação plástica se tornou permanente, essa deformação permanente que chamaremos de deformação residual, analisando o gráfico teremos que

    Vemos que de fato o material B apresenta deformações residuais, logo a nossa alternativa é verdadeira.

    Passo 2

  3. ( ) Todos os materiais rompem na mesma tensão de ruptura
  4. sabemos que o rompimento se trata da parte mais extrema do gráfico, no caso a alternativa diz que rompem na mesma tensão de ruptura.

    Analisando o gráfico teremos que

    De fato todos os matérias rompem na mesma tensão de ruptura. Até mesmo o material B que possui tensões residuais e deformações maiores romperá na mesma tensão de rupruta dos outros matérias.

    Passo 3

  5. ( ) Os gráficos parecem demonstrar que os matérias C e B são dúcteis e o material A e D são frágeis.
  6. Matérias frágeis apresentam ruptura bruta, ou seja, geralmente não entram no regime plástico, passando do regime elástico diretamente para a ruptura, matérias dúcteis apresentam região plástica bem definida antes da ruptura do material. Analisando os gráficos teremos que

    Vemos pelos gráficos com cores azuis claras marcando a transição do regime elástico para a ruptura que se tratam de matérias dúcteis, exatamente por possuírem região de regimes plásticos. Vemos também que o material C apresenta ruptura brusca sem transição do regime elástico para a ruptura, caracterizando assim um material frágil. Logo vemos facilmente que a alternativa é falsa.

    Passo 4

  7. ( ) O Modulo de elasticidade das curvas B e A são iguais.
  8. Para que o modulo de elasticidade entre as curvas A e B sejam iguais, será necessário avaliar se as inclinações de ambos os gráficos são iguais, se a inclinação for igual por consequência o modulo de elasticidade também será, analisando o gráfico teremos que

    Como as curvas são praticamente paralelas e as suas inclinações são muito próximas, podemos dizer que de fato os módulos de elasticidade dos matérias A e B são iguais. Logo essa alternativa também está correta.

    Passo 5

  9. ( ) A zona de estricção é atingida primeiro pelo material D
  10. É importante entender que zona de estricção é a zona compreendida entre a resistência máxima a tração e a ruptura da peça, ou seja, se desejamos saber qual material atinge primeiro a zona de estricção, devemos descobrir qual material atinge primeiro o máximo da resistência a tração, analisando o gráfico vemos que

    Vemos que o material que primeiro atinge o máximo é o material D, logo ele atingira a zona de estricção primeiro que os outro materiais. Alternativa verdadeira.

    Passo 6

  11. ( ) A tensão máxima é atingida primeiro pelo material B por apresentar maiores deformações
  12. Usando a mesma análise feita anteriormente concluímos que o primeiro material a atingir a tensão máxima foi o material D. logo alternativa falsa.

    Passo 7

  13. ( ) Um desses gráfico poderia representar facilmente o comportamento do aço

Sabemos que o gráfico que melhor representa o comportamento do aço é

Comparando com os gráficos temos que

Nenhuma curva de fato se parece com o comportamento do aço, logo alternativa falsa.

Resposta

  1. ( V ) O material B apresenta deformações residuais
  2. ( V ) Todos os materiais rompem na mesma tensão de ruptura
  3. ( F ) Os gráficos parecem demonstrar que os matérias C e B são dúcteis e o material A e D são frágeis.
  4. ( V ) O Modulo de elasticidade das curvas B e A são iguais.
  5. ( V ) A zona de estricção é atingida primeiro pelo material D
  6. ( F ) A tensão máxima é atingida primeiro pelo material B por apresentar maiores deformações
  7. ( F ) Um desses gráfico poderia representar facilmente o comportamento do aço

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