Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) escrita

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Prova Impressa
GABARITO | Avaliação Final (Discursiva) - Individual FLEX
(Cod.:652155)
Peso da Avaliação 4,00
Prova 25375775
Qtd. de Questões 2
Nota 3,00
Um componente de uma bicicleta profissional para competições consiste em um eixo cilíndrico 
de diâmetro 20 mm, com comprimento de 100 mm. O critério estabelecido para o projeto é que o 
eixo deverá apresentar uma massa de no máximo 0,300 Kg, e suportar uma força trativa de 200 kN. 
Os materiais disponíveis para a fabricação do eixo são: 
Aço (Resistência à tração: 650 MPa; densidade: 7870 kg/m3).
Alumínio (Resistência à tração: 48MPa; densidade: 2700 kg/m3).
A partir desses dados, responda os seguintes questionamentos:
a) Qual(is) material(is) atende(m) ao requisito de massa máxima? Justifique.
b) Qual(is) material(is) atende(m) ao requisito mecânico? Justifique.
c) Qual material deve ser selecionado para a aplicação? (Atende a ambos os requisitos).
Resposta esperada
.
Minha resposta
A) Aluminio; d = m/v m = d . v m =2700 . TT . (0,020²)/4 ( . 0,1) m = 0,084Kg < 0,3kg
ALuminio atende ao requisito de massa máxima Aço; d = m/v m = d . v m =7870 . TT .
 VOLTAR
A+
Alterar modo de visualização
1
(0,020²)/4 ( . 0,1) m = 0,247Kg < 0,3kg Aço atende ao requisito de massa maxima. B) Aluminio;
O = F/A F =O . A F = 48 . TT . (20²)/4 F = 15079N < 200KN Aluminio nao atentede ao requisito
mecanico Aço; o = F/A F = O . A F = 640 . TT . (20²)/4 F = 204203N > 200KN Aço atende os
requisitos mecanicos. C) Aço é o unico material que atende ambos requisitos, sendo assim o Aço
deve ser selecionado para aplicação.
A leitura e extração de informações úteis a partir de Diagrama de Fases são fundamentos 
essenciais em Ciência e Propriedades dos Materiais. Verifique o diagrama de fases da liga Chumbo - 
Estanho, Pb-Sn, a seguir. Se introduzimos 10 kg de uma liga Pb-Sn com 30% em massa de Estanho 
num forno elétrico que alcança uma temperatura máxima de 183 °C, observamos que uma parte da 
liga se funde. Entretanto, por mais que o tempo passe nessas condições, a liga jamais se funde 
completamente. Por quê?
Resposta esperada
Ao fazer a leitura do diagrama de fases, conclui-se que a 183 °C e composição de 30% em peso
de Estanho, estamos situados na região em que predominam as fases sólidas alfa e líquida (a+L).
Como o diagrama de fases representa estados de equilíbrio, as duas fases permanecerão
constantes, independentemente do tempo transcorrido dentro do forno.
Minha resposta
Ao se fazer a leitura do diagrama de fases, se entende que a 183°C e com sua composição de
30% em peso de Estanho, estamos situados na regiao em que predominam as fases solidas alfa e
liquida ( a+L), Como o diagrama de fases representa estados de equilibrio, as duas fases ficaram
constantes, independentemente do tempo corrido dentro do forno.
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