Avaliação Discursiva CIENCIA E PROPRIEDADE DOS MATERIAIS - Individual

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06/10/2023, 15:40 Avaliação Final (Discursiva) - Individual
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Prova Impressa
GABARITO | Avaliação Final (Discursiva) - Individual
(Cod.:888686)
Peso da Avaliação 4,00
Prova 70332139
Qtd. de Questões 2
Nota 10,00
Um componente de uma bicicleta profissional para competições consiste em um eixo cilíndrico 
de diâmetro 25 mm, com comprimento de 150 mm. O critério estabelecido para o projeto é que o eixo 
deverá apresentar uma massa de no máximo 0,750 Kg, e suportar uma força trativa de 300 kN. Os 
materiais disponíveis para a fabricação do eixo são: 
Aço (Resistência à tração: 650 MPa; densidade: 7870 kg/m3).
Alumínio (Resistência à tração: 48 MPa; densidade: 2700 kg/m3).
A partir desses dados, responda aos 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
Segundo oque aprendemos com nosso excelente tutor e no livro da disciplina, vamos calcular
para saber qual dos elementos atende os requisitos pedidos na questão, para aplicação de um
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06/10/2023, 15:40 Avaliação Final (Discursiva) - Individual
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eixo. Primeiro vamos descobrir a massa do eixo usando cada elemento: Alumínio: m=d x V logo:
m= 2700x (pí x (0,025^2)/4) (x0,15m) , temos m= 1.3253x 0,15 , m=0,198kg , logo, m=0,198kg
< 0,750kg . Então aqui sabemos que o alumínio atende a massa máxima para aplicação. Vamos
ver a massa do aço, vamos usar a mesma formula: m =7870 x(pí x (0,025^2)/4) , m= 3,863 x
0,15 , m= 0,579kg < 0,750kg, então o aço atende a massa máxima para aplicação. agora vamos
calcular os requisitos mecânicos para aplicação. Que é a força de tração. alumínio: t= (tensão
MPa) f= t x A , f= 48 x (pí x (25^2)/4) , f= 23561 N, logo: f= 23,56kN < 300kN não atende a
força trativa exigida na questão. vamos usar a mesma formula para o aço: t= (tensão MPa) f= t x
A , f= 650 x (pí x (25^2)/4) , f = 319,068N , logo f= 319kN > 300kN , então o aço atende a força
trativa exigida na questão. o material que deve ser selecionado para aplicação deverá ser o aço,
pois o mesmo atendeu a massa máxima exigida e suporta a força de tração exigida.
Retorno da correção
Parabéns, acadêmico, sua resposta atingiu os objetivos da questão e você contemplou o esperado,
demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes
argumentos próprios, com base nos materiais disponibilizados.
A partir das informações dos átomos, presentes na tabela periódica, e informações sobre o tipo 
de estrutura cristalina do material, é possível determinar algumas de suas características de arranjo e 
empacotamento atômico. O alumínio metálico apresenta uma estrutura cristalina do tipo cúbica de 
faces centradas (CFC). O raio atômico do alumínio é 0,1431 nm (nanômetros). Com base nessas 
informações, determine o valor da aresta da célula unitária, em metros.
Resposta esperada
.
Minha resposta
Segundo oque aprendemos nesta disciplina com um excelente tutor. Vamos calcular e determinar
o valor da aresta da célula unitária em metros, como pedido na questão. Primeiro sabemos que é
um elemento de estrutura cúbica de faces centradas, (CFC) e o raio atômico do Alumínio é
0,1431 nm, Considerando que o Alumínio esteja no estado ambiente. Teremos uma estrutura de
"CFC". Assim segundo oque aprendemos nesta disciplina sabemos que temos uma hipotenusa,
logo a hipotenusa é composta por 1r+2r+1r. Então, (4r)²= a²+a², (4r)²= 2a², logo 4r= aV2, então
a=4r/V2 , onde a Aresta relação Raio pode ser também a= 2r x V2 Então substituindo os valores,
a=2r x V2, a= 2 x 0,1431 x V2, a= 0,4047479216 , a= 0,404 x10^-9 m
Retorno da correção
Parabéns, acadêmico, sua resposta atingiu os objetivos da questão e você contemplou o esperado,
demonstrando a competência da análise e síntese do assunto abordado, apresentando excelentes
argumentos próprios, com base nos materiais disponibilizados.
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