Lista Eletrônica Básica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
FAEN - Faculdade de 
Engenharia 
Disciplina: Ciências dos Materiais 
Prof.: Bruno Arantes Moreira Lista: nº 03 
 
Questão 01 
Por que os ensaios de tensão-deformação em materiais são tão importantes na engenharia? 
 
Questão 02 
Um corpo de prova de alumínio que possui seção transversal retangular de 10 mm x 12,7 mm é 
tracionado com uma força de 35.500 N, produzindo apenas deformação elástica. Calcule a 
deformação resultante. O material possui o módulo de elasticidade de 69 GPa. 
 
Questão 03 
Explique o significado físico da deformação elástica. 
 
Questão 04 
Explique o significado físico da deformação plástica. 
 
Questão 05 
Qual o significado físico da tensão limite de escoamento? Como determinar graficamente este 
parâmetro em um diagrama tensão-deformação? 
 
Questão 06 
A Figura 1 mostra o comportamento tensão-deformação de engenharia em tração para uma liga de 
aço. 
 
Pede-se 
(a) Qual é o módulo de elasticidade? 
(b) Qual é a maior tensão imposta na região linear da curva tensão-deformação. 
(c) Qual é o limite de escoamento para uma pré-deformação de 0,002? 
(d) Qual é o limite de resistência à tração? 
(e) Qual é o módulo de resiliência? 
 
 
Questão 07 
Uma carga de 44.500 N é aplicada sobre um corpo de prova cilíndrico feito em aço (apresentando o 
comportamento tensão-deformação mostrado na Figura 1) e com diâmetro de seção reta de 10 mm. 
 
(a) O corpo de prova irá experimentar deformação elástica ou deformação plástica. Por quê? 
(b) Se o comprimento original do corpo de prova for de 500 mm quanto ele irá aumentar em 
comprimento quando esta carga for aplicada? 
 
Questão 08 
Qual equação representa a variação da tensão com a deformação para materiais que são submetidos 
a tensões relativamente baixas em um ensaio de tração? 
 
Questão 09 
Defina o que é: Ductilidade, limite de resistência a tração, modulo de elasticidade, tenacidade, 
resiliência. 
 
Questão 10 
Um corpo de prova metálico em formato cilíndrico foi sugerido para ser utilizado em um 
determinado serviço que exige que o material contemple características de ductilidade. O corpo de 
prova (diâmetro original de 12,8 mm e comprimento útil de 50,80 mm) é tracionado até a fratura. O 
diâmetro no ponto de fratura é de 6,60 mm e o comprimento útil na fratura é de 72,14 mm. Calcule 
a ductilidade em termos da redução percentual na área e do alongamento percentual. Avalie se o 
material pode ser utilizado para o serviço solicitado. 
 
Questão 11 
Determine a energia necessária para causar a fratura em um metal que experimenta tanto 
deformação elastica como deformação plástica. Considere que o módulo de elasticidade é de 172 
GPa e que a deformação elástica termina quando o nível de deformação é de 0,01. Para a 
deformação plástica, suponha que a relação entre a tensão e a deformação é: 
ñk  
em que os valores para k e n são 6900 MPa e 0,30 respectivamente. Além disso, a deformação 
plástica ocorre entre valores de deformação de 0,01 e 0,75 em cujo ponto ocorre fratura. 
 
Questão 12 
Considere um bastão cilíndrico com 380 mm de comprimento e diâmetro de 10,0 mm. Tal material 
deve ser projetado de forma que quando submetido a uma tração de 24500 N, não atinja a 
deformação plástica e também ocorra um alongamento não superior a 0,9 mm. 
Qual dos quatro materiais listados abaixo você escolheria: 
Material Módulo de 
elasticidade (GPa) 
Limite de 
escoamento (MPa) 
Limite de resistência à 
tração (MPa) 
Liga de alumínio 70 255 420 
Liga de latão 100 345 420 
Cobre 110 250 290 
Liga de aço 207 450 550 
 
Questão 13 
Uma grande torre deve ser sustentada por uma série de fios de aço. Estima-se que a carga 
sobre cada fio será de 11100 N. Determine o diâmetro mínimo do fio que é exigido, 
supondo um fator de segurança de 2 e um limite de escoamento de 1030 MPa.