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Usuário Curso QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS Teste ATIVIDADE 2 (A2) Iniciado 09/11/21 Enviado 26/11/21 Status Completada Resultado da tentativa 9 em 10 pontos Tempo decorrido Resultados exibidos Respostas enviadas, Respostas corretas, Comentários • Pergunta 1 1 em 1 pontos A lei de Hooke, equação importante para o âmbito de projetos, consiste em uma relação entre tensão e a deformação de engenharia para uma deformação exclusivamente elástica. O módulo de elasticidade, também conhecido como módulo de Young, representa a constante de proporcionalidade dessa equação. A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. Quanto maior a magnitude do módulo de elasticidade, mais rígido será o material, ou menor será a deformação elástica resultante da aplicação de uma dada tensão. Pois II. A grandeza do módulo de elasticidade é uma variável de resistência à separação de átomos circunvizinhos, ou seja, das forças de ligação interatômicas, não sendo este parâmetro alterado com o aumento de temperatura. A seguir, assinale a alternativa correta: Resposta Selecionada: A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa. Resposta Correta: A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois o módulo de elasticidade refere-se à rigidez de um material, fazendo menção a quão forte estão ligados esses átomos na sua estrutura reticular. Por conseguinte, entende-se como uma medida de resistência a separação desses átomos. Materiais cerâmicos terão valores muito altos, ao passo que a maioria dos metais terá um valor inferior. • Pergunta 2 1 em 1 pontos Analise o diagrama de fases do sistema de Cobre-Prata que está representado na figura a seguir: Fonte: Adaptado de CALLISTER Jr., W.D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais. 7ª Ed. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2006, p 254. Considerando que alfa e beta são ricas em cobre e prata, respectivamente, analise as afirmativas a seguir. 1. A fase alfa tem ponto de fusão no ponto F e esse diagrama é classificado como eutético. 2. A composição de cobre na liga a qual apresenta menor temperatura de fusão corresponde a 28,1 % Cu. 3. A quantidade de fase líquida presente na liga a 780 °C, com composição de 20 % de Ag, é de aproximadamente 18,8%. 4. A solubilidade máxima do cobre na beta é representado no diagrama pelo ponto G. Está correto o que se afirma em: Resposta Selecionada: II, III e IV, apenas. Resposta Correta: II, III e IV, apenas. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois a afirmativa I está incorreta porque o ponto de fusão da fase alfa é no ponto A e não no ponto F, no entanto, a segunda parte da afirmativa está correta quando diz que o diagrama é eutético. As demais afirmativas estão totalmente corretas. • Pergunta 3 1 em 1 pontos Analise o diagrama de fases do sistema chumbo-estanho (determinado a pressão constante) a seguir: Fonte: Adaptado de CALLISTER Jr., W.D. Fundamentos da Ciência e Engenharia de Materiais. 7ª Ed. Editora LTC. Rio de Janeiro, 2006, p 255. Considerando o diagrama apresentado e a microestrutura nos diferentes pontos, analise as afirmativas a seguir. 1. O ponto 1 apresenta apenas uma fase líquida e pode ser representada pela figura abaixo: 2. O ponto 2 apresenta duas fases, alfa e líquida, e pode ser representada pela figura abaixo : 3. O ponto 5 apresenta duas fases, beta e líquida, e pode ser representada pela figura abaixo: 4. O ponto 6 apresenta uma microestrutura compostas por parte eutética e outra parte pela fase beta primária. Está correto o que se afirma em: Resposta Selecionada: I, II, e IV, apenas. Resposta Correta: I, II, e IV, apenas. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois na parte superior do gráfico só há a presença da fase líquida; no ponto 2 tem-se duas fases: alfa e líquida; no ponto 5 tem- se duas fases beta e líquida, no entanto a figura representa a microestrutura que é descrita na afirmativa IV. A importância desse assunto é fundamental, pois os tratamentos térmicos designados para as ligas metálicas são projetados a partir de como a temperatura influencia a taxa na qual sucedem as transformações de fase. • Pergunta 4 1 em 1 pontos Em projetos de engenharia, ao se deparar com uma situação em que pilares são submetidos a esforços de compressão, faz-se necessário que o engenheiro avalie a flambagem. A flambagem ocorre quando a peça sofre uma flexão transversalmente em decorrência de uma compressão axial. Esta, por sua vez, é considerada uma instabilidade elástica. Se pegarmos uma régua, por exemplo, e submetermos a tensões de compressão, a depender da régua ela poderá flambar apresentando uma encurvadura. Fonte: Adaptada de Olga Popova / 123RF. Acerca desse ponto, assinale a alternativa correta: Resposta Selecionada: A tensão crítica para a ocorrência da flambagem não depende da tensão de escoamento do material, mas sim do seu módulo de Young e do seu comprimento. Resposta Correta: A tensão crítica para a ocorrência da flambagem não depende da tensão de escoamento do material, mas sim do seu módulo de Young e do seu comprimento. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois a flambagem não depende do escoamento, uma vez que não adentra na região plástica. O foco, efetivamente, é o módulo de elasticidade, de rigidez, pois quanto menor for esse, maior será a tendência a flambar (menor resistência a deflexão) atrelado ao comprimento do corpo de prova. • Pergunta 5 1 em 1 pontos Os cristais visualizados na prática nunca são totalmente perfeitos, apresentando defeitos de diversas categorias. As imperfeições impactam diretamente nas várias características dos materiais, como: deformação plástica, resistência mecânica, transformações de fase, propriedades elétricas e propriedades químicas. A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A vacância é um defeito pontual no qual há vazios, ausência de átomos em posições da estrutura cristalina. Pois II. Pelo aumento da temperatura, há vibração dos átomos em torno de suas posições. A seguir, assinale a alternativa correta: Resposta Selecionada: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Resposta Correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é uma proposição verdadeira, já que a vacância é um defeito pontual em que há sítios desocupados no retículo. A asserção dois, por sua vez, também é verdadeira, já que o aumento da temperatura eleva a energia cinética dos átomos e, assim, desencadeia a vibração. Portanto, o aumento da temperatura é responsável pela ocorrência das vacâncias. • Pergunta 6 1 em 1 pontos As discordâncias são defeitos associados à deformação mecânica, sendo estes do tipo linear ou unidimensional em torno do qual alguns átomos estão desalinhados. A maioria das discordâncias encontradas nos materiais cristalinos provavelmente não são nem puramente aresta (cunha) tampouco puramente espiral (hélice), mas exibirão componentes de ambos os tipos, sendo denominadas de discordâncias mistas. Com base no apresentado, assinale a alternativa correta: Resposta Selecionada: As discordâncias estão presentes em todos os materiais cristalinos e podem ser observadas através de técnicasde microscopia eletrônica. Resposta Correta: As discordâncias estão presentes em todos os materiais cristalinos e podem ser observadas através de técnicas de microscopia eletrônica. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois a microscopia óptica é a técnica empregada para estudar a microestrutura dos materiais e, sim, todos os materiais cristalinos contêm alguma discordância que foi introduzida mediante o processo de solidificação, deformação plástica ou como efeito das tensões térmicas resultantes de um resfriamento abrupto, rápido. • Pergunta 7 1 em 1 pontos A maioria das estruturas é projetada para certificar que ocorra apenas deformação elástica quando uma tensão for submetida. Uma estrutura ou componente que tenha sido deformado plasticamente, ou que tenha sofrido mudança permanente em sua forma, pode não ser capaz de funcionar como planejado pela equipe de engenharia. Torna-se, por conseguinte, desejável conhecer o nível de tensão no qual tem início a deformação plástica, ou no qual ocorre o fenômeno chamado escoamento. Fonte: Autoria própria A respeito do ensaio de tração mostrado no gráfico tensão-deformação, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 4. ( ) O ponto A é conhecido como o escoamento do material e há diferença física entre o corpo de prova com relação ao ponto B. 5. ( ) O ponto C corresponde ao limite de resistência à tração.Se essa tensão for aplicada e mantida, ocorrerá a fratura do corpo de prova. 6. ( ) O ponto C apresenta constrição ou empescoçamento e a lei de Hooke é válida apenas até esse ponto, conhecido como “ponto máximo”. 7. ( ) Entende-se por resistência à fratura o correspondente à tensão no ponto D, isto é, ponto em que ocorrerá a ruptura do corpo de prova. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta Selecionada: F, V, F, V. Resposta Correta: F, V, F, V. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois o ponto C corresponde ao limite de resistência à tração, enquanto que o D concerne à resistência à fratura. Em geral, quando a resistência de um metal é mencionada para fins de projeto, o limite de escoamento é a variável utilizada. Ressalta-se que o fator de segurança de projeto é sempre empregado baseando-se no limite de escoamento dos materiais. • Pergunta 8 1 em 1 pontos Em uma fábrica, um corpo de prova cilíndrico confeccionado de aço de diâmetro de 12,8 mm foi submetido a tração até a sua fratura. Esse corpo de prova apresentou uma resistência à fratura expressa em tensão de engenharia de 460 MPa. No momento da sua fratura, identificou-se uma seção transversal de 10,7 mm. Assim, você necessita fazer uma avaliação desse material de aço e de um outro material X que apresentou uma redução percentual de área de 60%. Calcule a ductilidade em termos de redução percentual de área do aço, avalie se ele é mais dúctil ou menos dúctil do que o material X e assinale a alternativa correta: Resposta Selecionada: 30%, o aço é menos dúctil que o X. Resposta Correta: 30%, o aço é menos dúctil que o X. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, uma vez que a ductilidade é uma medida do grau de deformação plástica que foi suportado até o momento da fratura. Por conseguinte, se o material X apresentou um valor de uma magnitude superior, este deformar-se-á mais antes de romper. • Pergunta 9 1 em 1 pontos Analise o gráfico a seguir: Fonte: Autoria própria (2019). É um dever do engenheiro familiarizar-se com as diferentes propriedades mecânicas, saber as dimensões e o significados dessas propriedades. Desse modo, esse conhecimento será necessário para o projeto de estruturas e componentes que utilizem materiais previamente determinados, a fim de que não ocorram níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas. Considerando o gráfico tensão deformação, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 0. ( ) O material C possui uma maior tensão de ruptura do que o material B. 1. ( ) O eixo das abscissas é adimensional, ao passo que o eixo das ordenadas representa-se por MPa. 2. ( ) A lei de Hooke é válida para todos os três materiais até o limite de proporcionalidade; 3. ( ) O módulo de elasticidade do material A é maior do que o módulo de elasticidade do material C. A, então, poderia ser um material cerâmico, enquanto que C poderia ser um alumínio (metálico). Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Resposta Selecionada: F, V, V, V. Resposta Correta: F, V, V, V. Comentário da resposta: Resposta correta. A alternativa está correta, pois o material B será mais resistente mecanicamente, uma vez que possui maior valor de tensão máxima, bem como tensão à ruptura (conforme podemos apreciar a posição do B acima do C). O eixo das abscissas X é representado pela deformação (adimensional), enquanto que a tensão é representada no eixo Y por MPa. • Pergunta 10 0 em 1 pontos Um fenômeno comum na engenharia dos materiais é a alotropia ou polimorfismo. Quando um ametal ou metal apresenta, em diferentes condições de processo, distintas estruturas cristalinas, diz-se, então, que essas estruturas são alotrópicas do elemento. Nesse sentido, assinale a alternativa correta: Resposta Selecionada: [Sem Resposta] Resposta Correta: O ferro, principal constituinte do aço, pode apresentar estrutura cristalina CCC e CFC a depender da temperatura de trabalho. Comentário da resposta: Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois o grafite é mole devido às ligações covalentes em apenas alguns planos, ao passo que o diamante é duro pela presença das ligações covalentes em toda a sua estrutura. Essa diferença culminará em aplicações distintas, a saber: O diamante pode ser encontrado em brocas de perfuração de petróleo, enquanto que o grafite pode ser utilizado em peças refratárias, no lápis cotidiano e como lubrificantes.
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