CIÊNCIA DOS MATERIAIS

Prévia do material em texto

Assinale a alternativa correta em relação à Engenharia e Ciências dos Materiais.
O conhecimento básico sobre a Engenharia e Ciências dos Materiais é necessário para todas as áreas de engenharia mesmo que o profissional não venha a atuar no desenvolvimento de novos produtos.
Ao longo da história da indústria humana, foram previstos produtos revolucionários e inovadores como, por exemplo, o uso de girocópteros (helicópteros individuais), previstos na década de 1940 e nunca concretizados. Mais recentemente, a NASA desistiu do projeto de um veículo supersônico para transporte civil após 10 anos de pesquisa. Assinale a alternativa correta com relação a estas situações:
Mesmo um desenvolvimento interrompido pode gerar a criação de novos materiais e ou processos produtivos que serão aplicados a outros produtos inicialmente não previstos.
Para facilitar o estudo dos materiais e processos, a Engenharia e Ciências dos Materiais utiliza uma classificação que leva em consideração:
As características intrínsecas e de processamento dos materiais.
Apesar de conhecidos e utilizados desde os primórdios da civilização humana, os polímeros apresentaram grande desenvolvimento tecnológico durante o século 20. Estes materiais apresentam grande versatilidade de aplicação devido a algumas das seguintes características:
Polímeros termoplásticos apresentam fácil processamento e reciclagem.
As características intrínsecas, bem como as de processamento dos materiais, estão vinculadas aos arranjos atômicos dos átomos que as formam. Assinale a alternativa correta considerando os arranjos atômicos dos materiais.
O que define se uma substância é cristalina ou amorfa é o arranjo atômico predominante.
Através do conceito que aprendemos sobre estruturas eletrônicas, assinale a alternativa que explique por que a temperatura de fusão do sódio (89ºC) é maior do que a temperatura de fusão do potássio (63,5ºC).
Os átomos de sódio possuem ligações metálicas mais fortes, uma vez que seu raio é menor que o do potássio.
O polipropileno é um polímero ou plástico derivado do propeno ou propileno e possui forma molecular (C3H6)x. Dentre as suas principais propriedades, podemos citar alta resistência à fratura por flexão ou fadiga, boa resistência ao impacto e boa processabilidade (fácil moldagem). Esse tipo de material é amplamente utilizado para a confecção de utensílios domésticos, brinquedos, componentes automotivos, entre outros. Com base nessas considerações e no conteúdo apresentado até o momento, identifique qual das alternativas apresenta o correto tipo de ligação presente nos polímeros.
Os polímeros apresentam ligações covalentes.
Sabemos que a ligação iônica é o resultado da atração entre os íons negativo (ânion) e positivo (cátion) e geralmente é encontrada em compostos cuja composição envolve tanto metais como não metais. Em uma ligação iônica perfeita, há uma transferência completa de carga eletrônica de um átomo para outro. Com base no seu conhecimento a respeito de ligações iônicas, assinale a alternativa que corresponda ao composto que possua o maior caráter iônico dentre os citados a seguir: KF, CsCl, NaCl, KBr e LiBr.
O fluoreto de potássio possui maior caráter iônico de ligação.
Escolha a alternativa que explique por que o fluoreto de hidrogênio possui temperatura de ebulição mais elevada do que o cloreto de hidrogênio. Temperatura de fusão 19,4ºC versus -85ºC, apesar de o fluoreto de hidrogênio possuir um peso molecular menor.
Essa diferença pode ser explicada devido à presença de ligação de hidrogênio entre as moléculas do fluoreto de hidrogênio. Já o cloreto de hidrogênio possui uma força de atração menor resultante de um momento dipolar permanente.
Sobre a tabela periódica e sua utilização, assinale a alternativa incorreta.
O elemento cloro é menos eletronegativo que o elemento sódio.
A 20°C, o ferro apresenta a estrutura cúbica de corpo centrado (CCC), sendo o raio atômico 0,124 nm. Calcule o parâmetro de rede "a" da célula unitária do ferro e, de acordo com o conhecimento adquirido nesta Unidade de Aprendizagem, assinale a alternativa correta.
0,2864 nm.
Calcule o fator de empacotamento atômico de uma célula unitária CCC. Com base na resposta do seu cálculo, podemos afirmar que:
Isso significa que 68% do volume da célula unitária CCC está ocupado pelos átomos; o restante, 32%, é espaço vazio.
Com base em seu conhecimento a respeito das principais estruturas cristalinas dos metais, assinale a alternativa INCORRETA.
A estrutura cristalina HC possui numero de coordenação 8, ou seja, nesta célula, vemos que o átomo central esta rodeado por 8 vizinhos mais próximos.
Com base no que aprendemos ao longo desta Unidade de Aprendizagem, indique a alternativa que informa corretamente a estrutura cristalina dos seguintes metais: molibdênio, tântalo, cromo, ouro, platina, zircônio e zinco.
CCC, CCC, CCC, CFC, CFC, HC e HC. D
Utilizando o que aprendemos a respeito de materiais amorfos, assinale a alternativa incorreta.
Ligas de 78% Fe-9%Si-13%B possuem estrutura cristalina, quando solidificados rapidamente e com velocidade de resfriamento superior a 108ºC/s.
Magnetismo é uma força que exerce um poder de atração ou repulsão entre determinados objetivos, como ímãs e materiais ferromagnéticos, por exemplo. Quando uma barra de ferro é magnetizada, são:
ordenados os ímãs elementares da barra.
Por propriedade térmica, entende-se a resposta de um material à aplicação de calor. À medida que um sólido absorve energia na forma de calor, sua temperatura aumenta, assim como também aumentam suas dimensões. A capacidade calorífica é uma das propriedades térmicas dos materiais.
​​​​​​​Qual alternativa melhor a define?
É uma propriedade que serve como indicativo da habilidade de um material em absorver calor da sua vizinhança externa. 
Qual dos grupos a seguir pode ser classificado como substância ferromagnética?
Níquel e cobalto.
É importante levar em consideração as propriedades elétricas dos materiais quando se está fazendo a seleção de materiais ou quando se está tomando decisões em relação às técnicas de processamento dos materiais durante uma etapa de projeto de um componente ou de uma estrutura.  Quando um material metálico for resfriado por meio de sua temperatura de fusão a uma taxa extremamente rápida, ele irá formar um sólido não cristalino, ou seja, um vidro metálico. 
Dentre as alternativas a seguir, qual está correta em relação ao que ocorreu com a condutividade elétrica do metal não cristalino em comparação ao análogo cristalino?
A condutividade elétrica de um vidro metálico será menor, pois os elétrons envolvidos no processo de condução experimentarão espalhamentos frequentes e repetidos.  B
Os cientistas e os engenheiros, sejam eles mecânicos, civis, ambientais, químico ou elétricos, irão, uma vez ou outra, se deparar com um problema de projeto que envolve materiais. Dessa forma, é fundamental conhecer as propriedades destes, para evitar problemas futuros.
Dentre as alternativas a seguir, quais são exemplos de propriedades físicas e mecânicas, respectivamente?
Massa e módulo de elasticidade.
A ideia de ______________ da energia, introduzida por Max Planck em meados de 1900, mesmo ano conhecido como revolucionário no ramo da física, foi uma descoberta importante para que Einstein desenvolvesse sua teoria sobre o efeito fotoelétrico. Assinale a alternativa que preencha de um modo correto a lacuna em branco.
Quantização.
Assinale a alternativa que descreva o efeito fotoelétrico:
Na emissão de elétrons quando uma onda eletromagnética incide em uma superfície metálica.
Assinale a alternativa incorreta a respeito da matéria abordada dentro desta unidade de aprendizado:
Luminescência é definida como a liberação de energia por uma substância que emite radiação visível espontaneamente.
Utilize a Lei de Snell para resolver essa questão. Qual é o ângulo crítico φc para a luz ser totalmente refletida ao deixar uma placa plana de vidro de soda-cal-sílica (n = 1,51) e penetrar no ar (n = 1)?
O ângulo críticoserá de 41,5°.
Calcule a refletividade da luz incidente comum na superfície polida e plana de um vidro silicato com índice de refração de 1,55:
0,046 OU 4,65% REFLETIVIDADE PERCENTUAL.
Utilize a Lei de Snell para resolver essa questão. Qual é o ângulo crítico φc para a luz ser totalmente refletida ao deixar uma placa plana de vidro de soda-cal-sílica (n = 1,51) e penetrar no ar (n = 1)?
O ângulo crítico será de 41,5°.
Calcule a refletividade da luz incidente comum na superfície polida e plana de um vidro silicato com índice de refração de 1,55:
0,046 OU 4,65% REFLETIVIDADE PERCENTUAL.
Ao que se refere o termo equilíbrio de fases, empregado com frequência no contexto dos diagramas de fases?
Ao equilíbrio, na medida em que este se aplica a sistemas nos quais pode existir mais do que uma única fase.
Nos diagramas de fase, em um material ou uma liga com uma dada composição, com uma temperatura conhecida e que está em equilíbrio, é possível determinar:
as fases, as composições e a fração mássica das fases no material.
Dentre as alternativas a seguir, qual reação melhor descreve a reação peritética no resfriamento?
Sólido 1 + líquido 1 = sólido 2.
É fundamental conhecer as diferentes definições e terminologias utilizadas em diagramas de fases. Quando estamos falando da porção homogênea de um sistema, que tem características químicas e físicas uniformes, estamos nos referindo:
às fases.
Em relação ao diagrama de fases e à regra da alavanca, qual a alternativa correta?
Dependendo de variáveis como temperatura, pressão e composição, uma liga pode exibir microestrutura monofásica ou polifásica.
Assinale a alternativa com a definição que pode ser atribuída aos materiais compostos.
b) É um material formado por uma combinação de dois ou mais constituintes com propriedades não encontradas nos materiais convencionais.
A maioria dos materiais compostos é constituída por duas fases principais. Uma delas é contínua e envolve a outra fase, é responsável por dar suporte à outra fase e transfere as tensões dentro do material composto.
c) Matriz
Uma das duas principais fases dos materiais compostos confere ao material suas características mecânicas e se encontra envolta pela outra fase.
Como se denomina esta fase?
b) Material de reforço
Quais os três tipos de fibras sintéticas utilizadas na fabricação de materiais compostos de matriz polimérica?
e) Fibra de vidro, fibra de carbono e fibra de aramida
A madeira, o concreto e a colmeia são, respectivamente, exemplos de:
a) material composto natural, material composto de base cerâmica e material composto de estrutura sanduíche.
O software CAD se caracteriza por permitir que sua integração seja realizada com outros softwares. Nesse contexto, analise as afirmativas a seguir:
I. Um modelo desenhado em software CAD pode ser migrado para um software CAE com o intuito de simular o comportamento mecânico do produto.
II. O software CAD permite que sejam feitas simulações dinâmicas no desenho realizado, permitindo a visualização e a avaliação do modelo criado.
III. O modelo do produto produzido no CAD pode ser transferido para o CAM, permitindo a simulação e a programação da sua usinagem em máquinas CNC.
Está(ão) correta(s):
I e III.
Uma máquina CNC é uma máquina-ferramenta que se caracteriza por ter seus movimentos controlados por um computador, garantindo elevada qualidade das peças usinadas.
Além disso, sobre essa máquina, é CORRETO afirmar que​​​​​​​:
é uma máquina dinâmica que permite a realização de movimentos complexos com elevada precisão.
Um sistema CAM (manufatura assistida por computador) é utilizado após o software CAD e tem como função o desenvolvimento de duas atividades principais. Analise as afirmativas a seguir:
I. Realizar a simulação da usinagem.
II. Realizar a simulação de situações de aplicação do produto.
III. Gerar programação CNC para as máquinas CNC.
IV. Modificar as características e as dimensões dos desenhos.
Assinale a alternativa que contém apenas a(s) afirmativa(s) VERDADEIRA(S):
I e III.
Inicialmente, os equipamentos de manufatura aditiva eram conhecidos como máquinas de prototipagem rápida (rapid prototyping), as quais eram caracterizadas em função da rapidez com que a máquina produzia os protótipos tridimensionais.
Já em relação à manufatura aditiva, é CORRETO afirmar que:​​​​​​​
é um processo que se caracteriza pela adição de material, camada por camada, a partir de um modelo tridimensional.
No cenário atual das organizações, a concorrência acaba fazendo com que as empresas busquem meios de se destacarem entre suas concorrentes. Nesse contexto, a utilização de robôs nas indústrias faz com que o processo produtivo apresente melhoras significativas em relação à produtividade e à segurança dos colaboradores.
No que diz respeito à utilização da robótica pelas empresas, assinale a alternativa correta:​​​​​​​
Dentre as atividades realizadas por robôs, é possível citar a movimentação, a medição e a manipulação de peças e ferramentas.
Leia as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta.
I - Mesmo com o advento de diversos materiais e aplicações, a escolha de um determinado material é baseada apenas em experiências anteriores bem-sucedidas.
II - Os materiais são os insumos de um determinado projeto, podendo ser divididos em metais, polímeros, cerâmicas, elastômeros, vidros e híbridos.
III - As propriedades são essenciais na determinação do material adequado, sendo obtidas, geralmente, a partir de análises estatísticas de dados referentes a ensaios.
Apenas as afirmativas II e III estão corretas.
O que é difusidade térmica? 
É a propriedade que descreve o quão rapidamente um material reage às mudanças de temperatura.
Dadas as seguintes propriedades mecânicas dos materiais, associe-as aos seus respectivos conceitos:
1. Resistência à tração.
2. Resistência à fadiga.
3. Resistência ao desgaste.
4. Dureza.
(    ) Capacidade de um material suportar os efeitos provocados pelo deslizamentos de duas superfícies (uma contra a outra).
(    ) Capacidade de um material suportar carregamentos cíclicos.
(    ) Máxima tensão que um material pode suportar ao ser esticado ou puxado antes de falhar ou quebrar.
(    ) Propriedade que permite a um material resistir à deformação plástica.
3-2-1-4.
Em relação às etapas do processo de seleção de materiais, assinale a alternativa correta.
Na tradução, são feitas definições dos requisitos do projeto (função, restrição, objetivos e variáveis livres).
Em relação aos custos de um processo de seleção de materiais, assinale a alternativa correta.
A disponibilidade está relacionada à facilidade de obtenção de um material, à necessidade de importação, ao prazo de entrega, à quantidade mínima de compra, à existência de estoques, etc.
O constituinte que se obtém na transformação isotérmica da austenita, quando a temperatura do banho de resfriamento é de 250 a 500 °C, recebe qual nome?
Bainita.
Em relação ao diagrama de fases e à regra da alavanca, qual a alternativa correta?
Dependendo de variáveis como temperatura, pressão e composição, uma liga pode exibir microestrutura monofásica ou polifásica.
 Assinale a alternativa correta em relação ao tratamento térmico de ligas ferrosas:
O aumento ou a diminuição da dureza e o aumento da resistência mecânica são apenas alguns objetivos do tratamento térmico em ligas ferrosas.
Os efeitos combinados do encruamento e do endurecimento por precipitação são usados na produção de ligas que possuem uma combinação ótima de propriedades mecânicas.
Para ligas sujeitas ao endurecimento por precipitação, tem-se necessariamente:
aumento da resistência.
Existem diferentes tipos de tratamentos térmicos. Como é denominado o método que se refere a um tratamento térmico no qual um material é exposto a temperatura elevada por um período de tempo longo e a seguir é lentamente resfriado?
Recozimento.
A escolha das propriedades mecânicas de um material a ser utilizado em um projeto é a combinação de quais fatores?
Estrutura interna e aplicação em projeto.
Com relação às propriedades mecânicas dos materiais,como é denominada a capacidade de o material absorver energia apenas na deformação elástica?
Resiliência.
A imagem, a seguir, representa qual tipo de ensaio mecânico?
Fadiga.
Das alternativas, qual cita os ensaios caracterizados como dinâmicos?
Fadiga e impacto.
Quais os fatores determinantes para a utilização de ensaios por inspeção visual, por partículas maganéticas e por líquidos penetrantes em indústrias?
Baixo custo de material e facilidade de execução.
Descreva qual princípio rege o funcionamento dos materiais semicondutores quando os elétrons recebem quantidades de energia e saem da camada de valência para a camada de condução. 
Essa alteração de camada tem origem no princípio da excitação térmica, visando fazer com que a condutividade dos semicondutores varie até atingir a condutividade semelhante aos metais. 
Cite a principal técnica utilizada na criação dos materiais semicondutores, a qual pretende alcançar alto grau de pureza, reduzindo, assim, os níveis de impurezas presentes tanto no silício quanto como no germânio. 
Sintetização.
O grafeno tem se mostrado disruptivo e forte candidato a substituir muitos materiais no campo da eletrônica, dada sua condutividade a dois tipos de semicondutores, quais são eles?
Silício e germânio.
Na nanotecnologia da criação de novos materiais eletrônicos, estruturas são criadas no nível: 
molecular e atômico.
Qual técnica é utilizada para transformar grafite em grafeno?
Esfoliação.