A2 - Materiais para Engenharia Mecânica

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Considere a seguinte situação: 
Um engenheiro precisa escolher o material para a aplicação com as seguintes 
exigências: o material deve possuir excelente resistência a altas temperaturas, boa 
resistência à corrosão em ambientes severos e possuir boa resistência à compressão. 
 
Com base nesses parâmetros, escolha o material que melhor se encaixa nas 
exigências. 
 
 
Os materiais poliméricos são formados, geralmente, por hidrocarbonetos, ou seja, 
materiais formados por carbono e hidrogênio. Além disso, os polímeros são formados 
por grandes moléculas, denominadas macromoléculas que são constituídas por 
meros. O termo monômero se refere a uma molécula que é formada por apenas um 
único mero, ou seja, apenas uma única unidade de repetição. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado, responda: qual é o significado 
da palavra Polímero? 
 
 
Os compósitos são formados por uma fase contínua, denominada matriz, e uma fase 
descontínua, o reforço, que pode ser na forma de partículas, tecidos, mantas ou fibras. 
As propriedades dos compósitos vão depender diretamente da adesão fibra-matriz. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre as fases dos materiais 
compósitos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F 
para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) A matriz tem como função proteger as fibras de ambientes externos. 
II. ( ) A matriz tem como função proteger as fibras de se tocarem, facilitando a 
propagação de trincas e propiciando a abrasão entre as fibras. 
III. ( ) O reforço tem como função proteger a matriz de ambientes externos. 
IV. ( ) O reforço tem como função dar resistência ao compósito. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
As principais propriedades dos elastômeros são: alta elasticidade, macios e alta 
flexibilidade. Devido a essas propriedades, esses materiais são altamente aplicados 
em pneus, vedações, luvas, dentre outras aplicações. Apesar de possuírem 
excelentes propriedades que os proporcionam diversas aplicações, os elastômeros 
não possuem somente vantagens em suas aplicações. 
 
Com base nessas informações, responda: qual desvantagem dos elastômeros acabam 
restringindo esses materiais em diversas aplicações? 
 
 
A utilização de fibras como fase reforço é muito recorrente devido às suas diversas 
propriedades mecânicas. As fibras são utilizadas em cerca de 95% de todas as 
aplicações de fibras como reforço. Destaca-se que a fabricação das fibras é de fácil 
reprodução e tem como principal função dar resistência ao material compósito. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre as fibras como fase 
reforço dos materiais compósitos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para 
a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) As fibras são materiais frágeis, ou seja, não apresentam deformação plástica. 
II. ( ) As fibras sintéticas são muito utilizadas como reforços em compósitos. 
III. ( ) As fibras naturais são evitadas como reforços em compósitos, pois elas 
possuem resistência muito baixa. 
IV. ( ) As fibras de vidro são um exemplo de utilização das fibras sintéticas. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
A resposta de um polímero a forças mecânicas em temperaturas elevadas está 
relacionada com sua estrutura molecular dominante. De fato, um esquema de 
classificação para esses materiais é feito de acordo com seu comportamento frente a 
uma elevação na temperatura. Os termoplásticos (ou polímeros termoplásticos) e os 
termorrígidos (ou polímeros termorrígidos) são as duas subdivisões. 
Fonte: CALLISTER JUNIOR, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de 
materiais: uma introdução. Rio de Janeiro: LTC, 2016. p. 578. 
 
 
Considerando a classificação dos materiais poliméricos referentes ao seu 
comportamento térmico, analise as afirmativas a seguir. 
 
I. Os polímeros termoplásticos possuem baixa resistência à temperatura e podem ser 
moldados para serem levados à alta temperatura. 
II. Os polímeros termofixos são mais resistentes à temperatura que os polímeros 
termoplásticos. 
III. Os polímeros termoplásticos e termofixos possuem a mesma resistência à 
temperatura. 
IV. Os polímeros termoplásticos e termofixos possuem resistência a temperatura mais 
elevada do que os materiais cerâmicos. 
 
Está correto apenas o que se afirma em: 
 
 
Umas das principais classificações usualmente utilizadas para materiais poliméricos é 
em relação à periodicidade de sua rede, em que os polímeros podem ser classificados 
em amorfo ou semicristalino. A periodicidade da rede dos polímeros terá grande 
influência em suas propriedades. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre a periodicidade de rede 
dos polímeros, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F 
para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) Os materiais poliméricos podem ser classificados como materiais totalmente 
cristalinos. 
II. ( ) Os materiais poliméricos semicristalinos possuem regiões desordenadas e 
regiões ordenadas. 
III. ( ) Os materiais poliméricos amorfos são materiais que não possuem boa 
periodicidade. 
IV. ( ) Os materiais poliméricos amorfos possuem regiões ordenadas em sua rede 
cristalina. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
 
A fase matriz dos compósitos pode ser formada por polímeros, metais ou cerâmicos. A 
matriz tem como principais funções ligar o reforço, geralmente na forma de fibra, uns 
aos outros, e distribuir as tensões dentre eles. Além disso, a matriz tem como função 
manter o espaçamento entre as fibras e também manter sua orientação. 
 
Considerando essas informações e conteúdo estudado sobre compósitos, analise as 
afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
 
I. ( ) A matriz cerâmica é responsável por dar excelente ductilidade aos materiais 
compósitos. 
II. ( ) A matriz polimérica é responsável por dar aos materiais compósitos excelente 
ductilidade. 
III. ( ) A matriz metálica é responsável por conceder ao material compósito boa 
resistência. 
IV. ( ) A matriz polimérica é responsável por conceder resistência à temperatura alta 
ao material compósito. 
 
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
 
 
 
 
Em algumas técnicas de fabricação de cerâmicas, a matéria-prima está em forma pó. 
Após a compactação ou a conformação dessas partículas pulverizadas na forma 
desejada, haverá poros ou espaços vazios entre as partículas do pó. Durante o 
tratamento térmico subsequente, a maior parte dessa porosidade será eliminada, 
entretanto, com frequência, esse processo de eliminação de poros é incompleto e 
certa porosidade residual permanece. 
Fonte: CALLISTER JUNIOR, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de 
materiais: uma introdução. Rio de Janeiro: LTC, 2016. p. 513. 
 
Com base nessas informações, responda: qual é a propriedade mecânica que será 
mais afetada pela presença de porosidade?