Atividade Prática CM - alunos

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LISTA DE EXERCÍCIOS – DISCIPLINADE
CIÊNCIAS DOS MATERIAIS M1.2 – 2020
*todos os exercícios foram retirados da prova
ENADE – Exame Nacional de Desempenho dos
Estudantes.
Questão 1
ENADE 2005
Salto nanotecnológico
Destaca-se, na atuação de engenheiros da área de
materiais, a busca de novas estruturas que
possam ser aplicadas na fabricação de micro e
nanoelementos para a indústria eletrônica. Nesse
sentido, o uso de peças de metal, para se
controlar o fluxo elétrico em dispositivos bastante
específicos poderá, em breve, ser desnecessário.
Pesquisa desenvolvida pela Universidade da
Califórnia, nos Estados Unidos, mostra que o
nanotubo de carbono (diâmetro típico de 1 nm)
poderá também desempenhar o papel de
controlador elétrico. Um nanotubo de carbono é
uma monocamada de átomos de carbono na
forma de rolo de dimensões nanométricas,
caracterizado por um certo diâmetro e um certo
ângulo de helicidade, características que o
definem completamente. Aparentemente, os
nanotubos de carbono são gerados a partir de
gotas de carbono que aparecem a temperaturas
de alguns milhares de graus Celsius quando
utilizado o método do arco elétrico. Não há
provas da existência da fase líquida do carbono.
Como a temperatura de fusão do carbono, em
pressão atmosférica, é da ordem de 5.000°C,
alguns cientistas acreditam que o carbono
evapora antes de fundir. Entretanto, os
nanotubos de carbono observados através de
microscopia eletrônica revelaram a ocorrência de
bolhas que lembram as gotas de orvalho que se
formam sobre os fios de uma teia de aranha.
O primeiro passo para se viabilizar essa nova
tecnologia na fabricação de dispositivos
semicondutores (chips) é a caracterização
estrutural dos nanotubos de carbono. Para
corretamente se caracterizar a estrutura de um
nanotubo de carbono isolado (diâmetro e
helicidade), a técnica mais apropriada é
a) difração de raios X.
b) cromatografia.
c) análise térmica diferencial.
d) microscopia eletrônica.
e) espectrometria de absorção atômica.
Questão 2
ENADE 2005 – ADAPTADO
Os limites de resistência dos metais são
extremamente importantes no dimensionamento
de projetos estruturais nas áreas de construção
civil e de equipamentos mecânicos. A figura a
seguir ilustra um exemplo de ponte em que foi
utilizado projeto de estrutura metálica.
Para a obtenção de parâmetros de projetos, é
necessário realizar ensaios de avaliação de
propriedades mecânicas. Um diagrama de tensão-
deformação obtido em um ensaio de tração para
uma liga metálica está mostrado a seguir.
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Micro
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Em relação a esse diagrama, assinale a opção
correta.
a) O limite de escoamento é o ponto que define o
início do regime de deformação elástica (II).
b) O módulo de elasticidade pode ser obtido por
meio da inclinação da curva no regime plástico de
deformação.
c) A tenacidade do material é a energia total,
plástica ou elástica, que o material absorve até a
ruptura, podendo ser obtida pela área abaixo da
curva tensão-deformação.
d) A resiliência, também denominada de fluência,
é a capacidade de absorção de energia após a
ruptura.
e) A ductilidade pode ser expressa como a
capacidade de deformação no regime elástico (I)
do material.
Tendo o texto acima como referência, assinale a
opção correta.
a) A polimerização de um monômero dá-se sempre
com a formação de cadeias que não se repetem.
b) Nos polímeros, o encadeamento é o mais
comum, devido a sua maior mobilidade e à
consequente reatividade, resulta no crescimento
da cadeia.
c) Todas as macromoléculas que existem são
polímeros.
d) Para a produção de qualquer polímero, é
necessário somente a análise do comportamento
da deformação interna.
e) O grande mérito de H. Staudinger foi ter criado
a sua teoria com base na técnica de moléculas que
lentamente sofrem reações químicas irreversíveis.
Questão 3
ENADE 2005 ADAPTADO
Um início promissor
Os primeiros polímeros sintéticos foram
descobertos no início do século passado.
Naqueles primórdios, o desenvolvimento era
praticamente todo feito de forma empírica, pois
pouco ouquase nada se sabia do que hoje se
chama ciência dos polímeros. Foi Hermann
Staudinger, químico alemão, que lançou, em
1920, uma centelha na escuridão propondo a
Teoria da Macromolécula. Sua interpretação
conceituava os polímeros como materiais
formados por moléculas enormes, ou
macromoléculas, com milhares de átomos
encadeados em longas sequências, formando
uma cadeia polimérica. A partir dessa concepção,
os avanços deram-se de forma consciente e
sistemática. Nas três décadas seguintes, vários
polímeros foram criados, culminando esse avanço
na polimerização estereoespecífica do
polipropileno isotático, feita em 1956 pelo
químico italiano Giulio Natta.
Questão 4
ENADE 2008 ADAPTADO
“Poliacetal ou Acetal e Poliformaldeído. O
polímero foi descoberto em 1922 por Herman
Staudinger, porém só obteve reconhecimento em
1953, quando o químico recebeu prêmio Nobel de
Química. É um polímero termoplástico
semicristalino, ou seja, há em sua estrutura
domínios cristalinos (ordenados) e também
domínios amorfos (desordenados). Por causa
da sua composição cristalina, traz as
características de ser um polímero branco e
opaco. É utilizado em peças de precisão que
requerem uma elevada rigidez, baixo atrito e
excelente estabilidade dimensional”
Luma é o nome de um robô que serve para
inspeção de represas e do meio ambiente marinho
e foi construído para operar, no máximo, a 50
metros de profundidade. Pesquisadores agora
querem adaptá-lo para mergulhar no continente
Antártico até a profundidade de 500 metros. Para
isso sua estrutura de alumínio foi trocada para
poliacetal. O poliacetal é um bom substituto de
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materiais metálicos, como o alumínio usado no
robô, por ser ele
a) um polímero termofixo, pesado, com alto
coeficiente de atrito, capaz de ser utilizado até
temperaturas de trabalho próximas à temperatura
ambiente.
b) um copolímero, leve, com alta capacidade de
absorção de água e com baixa resistência ao
impacto.
c) um polímero termoplástico, leve, resistente à
água e com alta resistência mecânica.
d) uma borracha, com alta resistência a ambientes
altamente corrosivos, alta capacidade de absorção
de água e baixa resistência ao impacto.
e) é um compósito termofixo, pesado, com alto
coeficiente de atrito, capaz de ser utilizado até
temperaturas de trabalho próximas à ambiente.
Questão 5
ENADE 2011 ADAPTADO
“Fenômeno que leva à fratura sob tensões
repetitivas ou oscilantes de máximo valor menor
que a resistência do material. A fratura por Fadiga
é progressiva, iniciando como mínimas trincas
que crescem sob ação das tensões cíclicas”.
A fadiga é classificada como um tipo de falha que
ocorre em materiais submetidos a tensões cíclicas.
Nessas circunstâncias, é possível que o material
sofra uma fratura sob uma tensão inferior ao limite
de escoamento. Considerando um projeto de um
sistema mecânico:
I. A fratura por fadiga em ligas metálicas é
rara.
II. Como ocorre em metais, os polímeros
também podem apresentar falha por
fadiga.
III. Esporadicamente acontece fratura por
fadiga em cerâmicas.
IV. O carregamento cíclico contínuo faz
com que as trincas cresçam gradualmente,
tornando-se falhas por fadiga.
É correto o que se afirma em:
a) I e II, apenas.
b) III e IV, apenas.
c) I, II e III, apenas.
d) I, II, III e IV.
e) II, III e IV, apenas
Questão 6
ENADE 2011 ADAPTADO
A caracterização microestrutural por microscopia
óptica permite relacionar a microestrutura com as
propriedades de um material. O resultado de uma
boa caracterização depende do conhecimento
teórico da técnica. Emrelação à microscopia
óptica, analise as afirmações abaixo.
I. A imagem observada averigua a
microestrutura do material.
II. A microscopia é usada em diversos
campos, contanto só é eficiente na
medicina e biologia.
III. Na microscopia, o feixe de elétrons
refletido é focado e a imagem é
formada com lentes metálicas.
IV. A resolução de um sistema
microscópico significa a sua capacidade de
separar individualmente detalhes,
ampliando a imagem, que geralmente, não
observáveis ao olho humano.
É correto apenas o que se afirma em:
A I e II.
B I e IV.
C II e III.
D I, III e IV.
E II, III e IV.
Questão 7
ENADE 2011
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A têmpera é um dos tratamentos térmicos mais
antigos na prática do endurecimento dos aços liga.
Muitas peças desse aço só atingem determinadas
propriedades após a têmpera. Entretanto, na
maioria das aplicações, ainda é necessário mais
uma etapa de tratamento térmico, chamado de
revenido. A etapa do revenido após a têmpera é
necessária para
a)transformar a austenita retida em esferoidita.
b)aumentar o valor da tenacidade à fratura.
c)aumentar a resistência a corrosão.
d)se obter a bainita inferior.
e)se obter a perlita fina.
Questão 8
ENADE 2011 ADAPTADO
O Brasil produziu, em 2009, 471 mil toneladas de
PET – polietileleno tereftalato –, cerca de 90%
foram utilizados na fabricação de garrafas, sendo
que 55,6% (262 mil toneladas) retornaram ao ciclo
industrial para serem recicladas após o consumo.
Atualmente, o maior mercado para o PET pós-
consumo está na indústria têxtil, onde é aplicado
como multifilamento (fios de costura, tapetes,
carpetes etc.) ou monofilamento (cordas, cerdas
de vassouras e escovas). Disponível em:
www.cempre.org.br (com adaptações)
Os processos de fabricação empregados na
reciclagem do PET irão depender do produto final
a ser obtido. No caso da reciclagem das garrafas
PET para produção de um termoplástico viscoso
sob pressão por meio de uma matriz com
extremidade aberta, qual o principal processo de
fabricação envolvido?
a) Moldagem por Sopro.
b) Termoformagem.
c) Rotomoldagem.
d) Extrusão.
e) Injeção.
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