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Exercícios da Ciência dos Materiais
Ciências da Terra
Centro Universitário IBTA
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CIÊNCIA DOS MATERIAIS
1.1 Introdução à Tecnologia dos Materiais
1. Assinale a alternativa correta em relação à Engenharia e Ciências dos Materiais. 
C. O conhecimento básico sobre a Engenharia e Ciências dos Materiais é necessário para todas as áreas de engenharia 
mesmo que o profissional não venha a atuar no desenvolvimento de novos produtos. 
2. Ao longo da história da indústria humana, foram previstos produtos revolucionários e inovadores como, por exemplo,
o uso de girocópteros (helicópteros individuais), previstos na década de 1940 e nunca concretizados. Mais 
recentemente, a NASA desistiu do projeto de um veículo supersônico para transporte civil após 10 anos de pesquisa. 
Assinale a alternativa correta com relação a estas situações: 
B. Mesmo um desenvolvimento interrompido pode gerar a criação de novos materiais e ou processos produtivos que 
serão aplicados a outros produtos inicialmente não previstos. 
3. Para facilitar o estudo dos materiais e processos, a Engenharia e Ciências dos Materiais utiliza uma classificação que 
leva em consideração: 
D. As características intrínsecas e de processamento dos materiais.
4. Apesar de conhecidos e utilizados desde os primórdios da civilização humana, os polímeros apresentaram grande 
desenvolvimento tecnológico durante o século 20. Estes materiais apresentam grande versatilidade de aplicação devido 
a algumas das seguintes características: 
A. Polímeros termoplásticos apresentam fácil processamento e reciclagem. 
5. As características intrínsecas, bem como as de processamento dos materiais, estão vinculadas aos arranjos atômicos 
dos átomos que as formam. Assinale a alternativa correta considerando os arranjos atômicos dos materiais. 
E. O que define se uma substância é cristalina ou amorfa é o arranjo atômico predominante.
1.2 Estrutura Atômica e Ligação Interatômica
1. Através do conceito que aprendemos sobre estruturas eletrônicas, assinale a alternativa que explique por que a 
temperatura de fusão do sódio (89ºC) é maior do que a temperatura de fusão do potássio (63,5ºC). 
B. Os átomos de sódio possuem ligações metálicas mais fortes, uma vez que seu raio é menor que o do potássio.
2. O polipropileno é um polímero ou plástico derivado do propeno ou propileno e possui forma molecular (C3H6)x. 
Dentre as suas principais propriedades, podemos citar alta resistência à fratura por flexão ou fadiga, boa resistência ao 
impacto e boa processabilidade (fácil moldagem). Esse tipo de material é amplamente utilizado para a confecção de 
utensílios domésticos, brinquedos, componentes automotivos, entre outros. Com base nessas considerações e no 
conteúdo apresentado até o momento, identifique qual das alternativas apresenta o correto tipo de ligação presente 
nos polímeros. 
C. Os polímeros apresentam ligações covalentes.
3. Sabemos que a ligação iônica é o resultado da atração entre os íons negativo (ânion) e positivo (cátion) e geralmente 
é encontrada em compostos cuja composição envolve tanto metais como não metais. Em uma ligação iônica perfeita, 
há uma transferência completa de carga eletrônica de um átomo para outro. Com base no seu conhecimento a respeito 
de ligações iônicas, assinale a alternativa que corresponda ao composto que possua o maior caráter iônico dentre os 
citados a seguir: KF, CsCl, NaCl, KBr e LiBr. 
B. O fluoreto de potássio possui maior caráter iônico de ligação.
4. Escolha a alternativa que explique por que o fluoreto de hidrogênio possui temperatura de ebulição mais elevada do 
que o cloreto de hidrogênio. Temperatura de fusão 19,4ºC versus -85ºC, apesar de o fluoreto de hidrogênio possuir um 
peso molecular menor. 
A. Essa diferença pode ser explicada devido à presença de ligação de hidrogênio entre as moléculas do fluoreto de 
hidrogênio. Já o cloreto de hidrogênio possui uma força de atração menor resultante de um momento dipolar 
permanente.
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5. Sobre a tabela periódica e sua utilização, assinale a alternativa incorreta. 
A. O elemento cloro é menos eletronegativo que o elemento sódio.
2.1 Estrutura Cristalina e Amorfa dos Materiais
1. A 20°C, o ferro apresenta a estrutura cúbica de corpo centrado (CCC), sendo o raio atômico 0,124 nm. Calcule o 
parâmetro de rede "a" da célula unitária do ferro e, de acordo com o conhecimento adquirido nesta Unidade de 
Aprendizagem, assinale a alternativa correta. 
A. 0,2864 nm.
2. Calcule o fator de empacotamento atômico de uma célula unitária CCC. Com base na resposta do seu cálculo, 
podemos afirmar que: 
B. Isso significa que 68% do volume da célula unitária CCC está ocupado pelos átomos; o restante, 32%, é espaço vazio.
3. Com base em seu conhecimento a respeito das principais estruturas cristalinas dos metais, assinale a alternativa 
INCORRETA. 
A. A estrutura cristalina HC possui numero de coordenação 8, ou seja, nesta célula, vemos que o átomo central esta 
rodeado por 8 vizinhos mais próximos.
4. Com base no que aprendemos ao longo desta Unidade de Aprendizagem, indique a alternativa que informa 
corretamente a estrutura cristalina dos seguintes metais: molibdênio, tântalo, cromo, ouro, platina, zircônio e zinco. 
D. CCC, CCC, CCC, CFC, CFC, HC e HC.
5. Utilizando o que aprendemos a respeito de materiais amorfos, assinale a alternativa incorreta. 
E. Ligas de 78% Fe-9%Si-13%B possuem estrutura cristalina, quando solidificados rapidamente e com velocidade de 
resfriamento superior a 108ºC/s.
2.2 Propriedades elétricas, térmicas e magnéticas dos materiais
1. Magnetismo é uma força que exerce um poder de atração ou repulsão entre determinados objetivos, como ímãs e 
materiais ferromagnéticos, por exemplo. Quando uma barra de ferro é magnetizada, são
E. ordenados os ímãs elementares da barra.
2. Por propriedade térmica, entende-se a resposta de um material à aplicação de calor. À medida que um sólido absorve
energia na forma de calor, sua temperatura aumenta, assim como também aumentam suas dimensões. A capacidade 
calorífica é uma das propriedades térmicas dos materiais. Qual alternativa melhor a define? 
C. É uma propriedade que serve como indicativo da habilidade de um material em absorver calor da sua vizinhança 
externa.
3. Qual dos grupos a seguir pode ser classificado como substância ferromagnética? 
B. Níquel e cobalto.
4. É importante levar em consideração as propriedades elétricas dos materiais quando se está fazendo a seleção de 
materiais ou quando se está tomando decisões em relação às técnicas de processamento dos materiais durante uma 
etapa de projeto de um componente ou de uma estrutura. Quando um material metálico for resfriado por meio de sua 
temperatura de fusão a uma taxa extremamente rápida, ele irá formar um sólido não cristalino, ou seja, um vidro 
metálico. Dentre as alternativas a seguir, qual está correta em relação ao que ocorreu com a condutividade elétrica do 
metal não cristalino em comparação ao análogo cristalino? 
B. A condutividade elétrica de um vidro metálico será menor, pois os elétrons envolvidos no processo de condução 
experimentarão espalhamentos frequentes e repetidos.
5. Os cientistas e os engenheiros, sejam eles mecânicos, civis, ambientais, químico ou elétricos, irão, uma vez ou outra, 
se deparar com um problema de projeto que envolve materiais. Dessa forma, é fundamental conhecer as propriedades 
destes,para evitar problemas futuros. Dentre as alternativas a seguir, quais são exemplos de propriedades físicas e 
mecânicas, respectivamente? 
A. Massa e módulo de elasticidade.
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3.1 Propriedades Óticas
1. A ideia de ______________ da energia, introduzida por Max Planck em meados de 1900, mesmo ano conhecido como
revolucionário no ramo da física, foi uma descoberta importante para que Einstein desenvolvesse sua teoria sobre o 
efeito fotoelétrico. Assinale a alternativa que preenche a lacuna de forma correta. 
B. quantização.
2. Quanto ao efeito fotoelétrico, analise as afirmações a seguir: I) Elétrons de uma onda eletromagnética podem se 
propagar em um meio uniforme de maneira contínua. II) Há emissão de elétrons quando uma onda eletromagnética 
incide em uma superfície metálica. III) Nos metais, o efeito fotoelétrico pode ser descrito como a decomposição da 
corrente elétrica por fótons de determinada energia. Pode-se dizer que: 
C. somente II está correta.
3. Quanto às propriedades óticas, analise as afirmações a seguir: I) Luminescência é definida como a absorção de 
energia por uma substância que emite radiação visível espontaneamente. II) Catodoluminescência é um tipo de 
luminescência produzida por um catodo energizado que gera um feixe de elétrons. III) Na fotoluminescência, a radiação 
de um arco de vapor de mercúrio de baixa pressão é convertida em luz visível. Pode-se dizer que: 
B. I, II e III estão corretas.
4. Utilize a Lei de Snell para resolver essa questão. Qual é o ângulo crítico φc para a luz ser totalmente refletida ao 
deixar uma placa plana de vidro de soda-cal-sílica (n = 1,51) e penetrar no ar (n = 1)? 
A. O ângulo crítico será de 41,5º.
5. Calcule a refletividade da luz incidente comum na superfície polida e plana de um vidro silicato com índice de refração
de 1,55. 
A. 0,046 OU 4,65% REFLETIVIDADE PERCENTUAL.
3.2 Uso dos diagramas de fases para compreender os materiais
1. Ao que se refere o termo equilíbrio de fases, empregado com frequência no contexto dos diagramas de fases? 
A. Ao equilíbrio, na medida em que este se aplica a sistemas nos quais pode existir mais do que uma única fase.
2. Nos diagramas de fase, em um material ou uma liga com uma dada composição, com uma temperatura conhecida e 
que está em equilíbrio, é possível determinar: 
B. as fases, as composições e a fração mássica das fases no material.
3. Dentre as alternativas a seguir, qual reação melhor descreve a reação peritética no resfriamento? 
A. Sólido 1 + líquido 1 = sólido 2.
4. É fundamental conhecer as diferentes definições e terminologias utilizadas em diagramas de fases. Quando estamos 
falando da porção homogênea de um sistema, que tem características químicas e físicas uniformes, estamos nos 
referindo: 
D. às fases.
5. Em relação ao diagrama de fases e à regra da alavanca, qual a alternativa correta? 
D. Dependendo de variáveis como temperatura, pressão e composição, uma liga pode exibir microestrutura monofásica 
ou polifásica.
4.1 Materiais Compostos. Estruturas, propriedades mecânicas e aplicações
1. Assinale a alternativa com a definição que pode ser atribuída aos materiais compostos. 
B. b) É um material formado por uma combinação de dois ou mais constituintes com propriedades não encontradas nos 
materiais convencionais.
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2. A maioria dos materiais compostos é constituída por duas fases principais. Uma delas é contínua e envolve a outra 
fase, é responsável por dar suporte à outra fase e transfere as tensões dentro do material composto. Como se 
denomina esta fase? 
C. c) Matriz
3. Uma das duas principais fases dos materiais compostos confere ao material suas características mecânicas e se 
encontra envolta pela outra fase. Como se denomina esta fase? 
B. b) Material de reforço
4. Quais os três tipos de fibras sintéticas utilizadas na fabricação de materiais compostos de matriz polimérica? 
E. e) Fibra de vidro, fibra de carbono e fibra de aramida
5. A madeira, o concreto e a colmeia são, respectivamente, exemplos de: 
A. a) material composto natural, material composto de base cerâmica e material composto de estrutura sanduíche.
4.2 Inovação tecnológica em processamento de materiais
1. O software CAD se caracteriza por permitir que sua integração seja realizada com outros softwares. Nesse contexto, 
analise as afirmativas a seguir: I. Um modelo desenhado em software CAD pode ser migrado para um software CAE com 
o intuito de simular o comportamento mecânico do produto. II. O software CAD permite que sejam feitas simulações 
dinâmicas no desenho realizado, permitindo a visualização e a avaliação do modelo criado. III. O modelo do produto 
produzido no CAD pode ser transferido para o CAM, permitindo a simulação e a programação da sua usinagem em 
máquinas CNC. Está(ão) correta(s): 
E. I e III.
2. Uma máquina CNC é uma máquina-ferramenta que se caracteriza por ter seus movimentos controlados por um 
computador, garantindo elevada qualidade das peças usinadas. Além disso, sobre essa máquina, é CORRETO afirmar 
que: 
E. é uma máquina dinâmica que permite a realização de movimentos complexos com elevada precisão.
3. Um sistema CAM (manufatura assistida por computador) é utilizado após o software CAD e tem como função o 
desenvolvimento de duas atividades principais. Analise as afirmativas a seguir: I. Realizar a simulação da usinagem. II. 
Realizar a simulação de situações de aplicação do produto. III. Gerar programação CNC para as máquinas CNC. IV. 
Modificar as características e as dimensões dos desenhos. Assinale a alternativa que contém apenas a(s) afirmativa(s) 
VERDADEIRA(S): 
B. I e III.
4. Inicialmente, os equipamentos de manufatura aditiva eram conhecidos como máquinas de prototipagem rápida 
(rapid prototyping), as quais eram caracterizadas em função da rapidez com que a máquina produzia os protótipos 
tridimensionais. Já em relação à manufatura aditiva, é CORRETO afirmar que: 
B. é um processo que se caracteriza pela adição de material, camada por camada, a partir de um modelo tridimensional.
5. No cenário atual das organizações, a concorrência acaba fazendo com que as empresas busquem meios de se 
destacarem entre suas concorrentes. Nesse contexto, a utilização de robôs nas indústrias faz com que o processo 
produtivo apresente melhoras significativas em relação à produtividade e à segurança dos colaboradores. No que diz 
respeito à utilização da robótica pelas empresas, assinale a alternativa correta: 
A. Dentre as atividades realizadas por robôs, é possível citar a movimentação, a medição e a manipulação de peças e 
ferramentas.
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5.1 Conceitos de seleção de materiais
1. Leia as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta. I - Mesmo com o advento de diversos materiais e 
aplicações, a escolha de um determinado material é baseada apenas em experiências anteriores bem-sucedidas. II - Os 
materiais são os insumos de um determinado projeto, podendo ser divididos em metais, polímeros, cerâmicas, 
elastômeros, vidros e híbridos. III - As propriedades são essenciais na determinação do material adequado, sendo 
obtidas, geralmente, a partirde análises estatísticas de dados referentes a ensaios. 
D. Apenas as afirmativas II e III estão corretas.
2. O que é difusidade térmica? 
E. É a propriedade que descreve o quão rapidamente um material reage às mudanças de temperatura.
3. Dadas as seguintes propriedades mecânicas dos materiais, associe-as aos seus respectivos conceitos: 1. Resistência à 
tração. 2. Resistência à fadiga. 3. Resistência ao desgaste. 4. Dureza. ( ) Capacidade de um material suportar os efeitos 
provocados pelo deslizamentos de duas superfícies (uma contra a outra). ( ) Capacidade de um material suportar 
carregamentos cíclicos. ( ) Máxima tensão que um material pode suportar ao ser esticado ou puxado antes de falhar 
ou quebrar. ( ) Propriedade que permite a um material resistir à deformação plástica. 
A. 3-2-1-4.
4. Em relação às etapas do processo de seleção de materiais, assinale a alternativa correta. 
C. Na tradução, são feitas definições dos requisitos do projeto (função, restrição, objetivos e variáveis livres).
5. Em relação aos custos de um processo de seleção de materiais, assinale a alternativa correta. 
E. A disponibilidade está relacionada à facilidade de obtenção de um material, à necessidade de importação, ao prazo 
de entrega, à quantidade mínima de compra, à existência de estoques, etc.
5.2 Mecanismos de transformação de fase para obtenção de melhorias de propriedades Mecânicas
1. O constituinte que se obtém na transformação isotérmica da austenita, quando a temperatura do banho de 
resfriamento é de 250 a 500 °C, recebe qual nome? 
A. Bainita.
2. Em relação ao diagrama de fases e à regra da alavanca, qual a alternativa correta? 
D. Dependendo de variáveis como temperatura, pressão e composição, uma liga pode exibir microestrutura monofásica 
ou polifásica.
3. Assinale a alternativa correta em relação ao tratamento térmico de ligas ferrosas: 
C. O aumento ou a diminuição da dureza e o aumento da resistência mecânica são apenas alguns objetivos do 
tratamento térmico em ligas ferrosas.
4. Os efeitos combinados do encruamento e do endurecimento por precipitação são usados na produção de ligas que 
possuem uma combinação ótima de propriedades mecânicas. Para ligas sujeitas ao endurecimento por precipitação, 
tem-se necessariamente: 
B. aumento da resistência.
5. Existem diferentes tipos de tratamentos térmicos. Como é denominado o método que se refere a um tratamento 
térmico no qual um material é exposto a temperatura elevada por um período de tempo longo e a seguir é lentamente 
resfriado? 
E. Recozimento.
6.1 Objetivos, classificação e tipos dos ensaios mecânicos
1. A escolha das propriedades mecânicas de um material a ser utilizado em um projeto é a combinação de quais 
fatores? 
D. Estrutura interna e aplicação em projeto.
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2. Com relação às propriedades mecânicas dos materiais, como é denominada a capacidade de o material absorver 
energia apenas na deformação elástica? 
D. Resiliência.
3. A imagem, a seguir, representa qual tipo de ensaio mecânico?
C. Fadiga.
4. Das alternativas, qual cita os ensaios caracterizados como dinâmicos? 
A. Fadiga e impacto.
5. Quais os fatores determinantes para a utilização de ensaios por inspeção visual, por partículas maganéticas e por 
líquidos penetrantes em indústrias? 
B. Baixo custo de material e facilidade de execução.
6.2 Novas tendências em eletrônica
1. Descreva qual princípio rege o funcionamento dos materiais semicondutores quando os elétrons recebem 
quantidades de energia e saem da camada de valência para a camada de condução. 
D. Essa alteração de camada tem origem no princípio da excitação térmica, visando fazer com que a condutividade dos 
semicondutores varie até atingir a condutividade semelhante aos metais.
2. Cite a principal técnica utilizada na criação dos materiais semicondutores, a qual pretende alcançar alto grau de 
pureza, reduzindo, assim, os níveis de impurezas presentes tanto no silício quanto como no germânio. 
A. Sintetização.
3. O grafeno tem se mostrado disruptivo e forte candidato a substituir muitos materiais no campo da eletrônica, dada 
sua condutividade a dois tipos de semicondutores, quais são eles? 
E. Silício e germânio.
4. Na nanotecnologia da criação de novos materiais eletrônicos, estruturas são criadas no nível: 
B. molecular e atômico.
5. Qual técnica é utilizada para transformar grafite em grafeno? 
C. Esfoliação.
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