EXERCICIOS_CIÊNCIAS DOS MATERIAS IV

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CIÊNCIAS DOS MATERIAIS
 
 
EXERCÍCIOS 
• MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO: DEFORMAÇÃO 
 
1. Uma barra de alumínio com 2,50 metros de comprimento e diâmetro de 1 
polegada (seção circular) é submetida a uma carga axial de 15kN. Determine o 
alongamento dessa barra, com a aplicação da carga fornecida. Considere que o 
módulo de elasticidade do alumínio E = 70GPa e o diagrama tensão deformação 
a seguir: 
 
a) 0,0004229mm. 
b) 29,60mm. 
c) 1,06mm. 
Resolução: Primeiro, é preciso calcular a tensão, dividindo a força pela área, na qual se 
encontrou o valor de 29,60MPa. Esse valor deve ser dividido pelo módulo de elasticidade, 
encontrando seu deslocamento unitário de 0,0004229mm/mm. 
Para saber o deslocamento total, é preciso multiplicar pelo comprimento da barra 
(2500mm), chegando ao resultado de 1,06mm. 
d) 74mm. 
e) 4,23mm. 
 
2. Duas barras circulares são unidas no ponto B, conforme a figura a seguir. 
Determine a tensão normal de tração nos pontos médios entre AB e BC. 
 
a) 44,81MPa e 43,29MPa. 
b) 44,81MPa e 88,10MPa. 
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c) 44,81MPa e 66,60MPa. 
d) 44,81MPa e 21,79MPa. 
e) 44,81MPa e 54,49MPa. 
Resolução: Deve-se dividir a Força aplicada pela área da seção transversal. Note que no 
trecho AB a força é de 22kN e o diâmetro de25mm. Já no trecho BC, devem ser somadas 
as duas forças (22kN e 85kN), e o diâmetro é de 50mm. 
 
3. O pilar metálico está submetido a uma carga axial de 10kN. 
Utilizando a seção transversal a seguir, determine a tensão normal de 
compressão. 
 
a) 0,35MPa. 
b) 0,48MPa. 
c) 2,16MPa. 
d) 3,56MPa. 
Resolução: Na resolução dessa questão, deve-se atentar para a área do perfil (duas 
mesas e uma alma), que são três retângulos com as dimensões conhecidas. Divida a 
força aplicada pela área do perfil e encontre o resultado correto de 3,56MPa. 
e) 3,43MPa. 
 
4. O diagrama força-alongamento a seguir, mostra um ensaio de tração. O corpo 
de prova ensaiado tem diâmetro de 32mm e comprimento inicial de 750mm. 
Calcule a tensão de escoamento σy (ou tensão limite). 
 
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a) 64,66MPa. 
Resolução: No diagrama, o valor que deve ser lido é o de 13.000, em que se inicia o 
regime plástico e há a tensão de escoamento. Esse valor deve ser dividido pela área da 
seção, sendo encontrado o valor de 64,66MPa. 
b) 114,39MPa. 
c) 44,76MPa. 
d) 58,12MPa. 
e) 89,34MPa. 
 
5. Todos os materiais, quando submetidos a um esforço ou carregamento, tendem 
a sofrer alguma mudança em sua forma, como uma reação à carga aplicada. 
Essas mudanças são conhecidas como deformações e podem ou não ser 
perceptíveis a olho nu. 
a) São exemplos de esforços que um material pode ser submetido: 
b) Cisalhamento, quando um objeto é submetido a duas forças de mesmo sentido, 
mas com potências distintas. 
c) Torção, quando o objeto recebe uma força que tende a girá-lo, a partir de um novo 
eixo. 
d) Flexão, quando a carga é aplicada paralelamente à peça, de forma a dobrá-la. 
e) Compressão, quando duas forças contrárias são aplicadas, de forma a alongar a 
peça. 
f) Tração, quando duas forças em mesma direção, mas em sentidos opostos, 
tendem a aumentar de tamanho. 
Resolução: Um objeto pode ser submetido a diversos esforços, gerando deformações. 
São eles: 
Tração: ocorre o oposto da compressão, pois as forças atuantes são opostas e tendem 
a puxar o material, provocando o seu alongamento. 
Cisalhamento: quando um objeto é submetido a duas forças contrárias, forçando o 
rasgamento do material (como em uma folha de papel, por exemplo). 
Torção: é o esforço que tende a girar o objeto, a partir do seu próprio eixo. 
Flexão: é a aplicação de um esforço perpendicular ao objeto, de modo a dobrá-lo. 
Compressão: é a aplicação de forças contrárias, de modo a esmagar o objeto, sendo o 
oposto da flexão, que também tende a deformá-lo, mas aumentando o comprimento.