EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA

Prévia do material em texto

EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS 
UTILIZADOS EM ENGENHARIA
Apresentação
1. OBJETIVO
Este experimento demonstra o tratamento térmico em materiais. Iremos medir a dureza de 
diferentes tipos de materiais (cerâmica, metal e compósito natural). Assim, iremos comparar as 
propriedades (condutividade térmica, condutividade elétrica, dureza e alongamento) desses 
materiais.
 
Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de:
coletar dados experimentais para obter as propriedades dos materiais;•
reconhecer as propriedades dos materiais;•
identificar quais materiais são bons condutores de eletricidade;•
identificar quais materiais são bons condutores de calor;•
comparar a dureza dos materiais;•
comparar as deformações dos materiais.•
 
2. ONDE UTILIZAR ESSES CONCEITOS?
Os materiais são de importância fundamental na engenharia. O conhecimento dos tipos de 
materiais e a diferenciação das propriedades têm a finalidade ajudar os profissionais na correta 
escolha do material para cada aplicação.
 
3. O EXPERIMENTO
Neste experimento, você utilizará dois dos equipamentos utilizados em um laboratório de materiais. 
São eles: durômetro e equipamento universal para ensaio de tração. No ensaio, você irá medir a 
corrente dos materiais através de um circuito, obter a temperatura destes por meio de um 
termômetro, submeter os ao teste de dureza no durômetro e por fim, submetê-los ao ensaio de 
tração e analisar os resultados.
 
4. SEGURANÇA
Esta prática pode oferecer riscos ao profissional que a executa. Portanto, durante todo o 
experimento, devem ser usados os seguintes equipamentos de proteção individual (EPIs): jaleco, 
sapato fechado e óculos de proteção. Tais materiais protegerão o corpo como um todo.
 
5. CENÁRIO
O ambiente do experimento é um laboratório de materiais. A prática será realizada em bancadas. 
Na bancada há: quatro amostras de materiais, sendo um pedaço de azulejo (cerâmica), uma barra de 
ferro (metal), um pedaço rígido e flexível de polímero e um pedaço de madeira (compósito natural); 
um durômetro; fios condutores; gerador de ddp (pilha); alicate amperímetro; bico de Bunsen (ou 
outro dispositivo incendiário); termômetro; equipamento universal para ensaio de tração e um 
suporte isolante térmico.
Bons estudos.
Sumário teórico
Acesse o sumário:
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO
EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA
ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br
EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS
UTILIZADOS EM ENGENHARIA
Os materiais à disposição dos engenheiros e projetistas são divididos em três
grupos principais:materiais metálicos, materiais polímeros emateriais cerâmicos.
Os materiais metálicos são caracterizados pelas propriedades como: elevada
dureza, alta plasticidade, grande resistência mecânica e alta condutibilidade térmica e
elétrica. São substâncias inorgânicas compostas por um ou mais elementos metálicos e
podem conter elementos não metálicos. Podemos encontrar materiais metálicos nos
mais diversos setores industriais, como: construção civil, indústria automobilística,
aeronáutica, eletrônica, biomédica, transportes, utensílios de cozinha etc.
Os materiais polímeros diferentemente dos materiais metálicos são maus
condutores de eletricidade. Em geral são usados como isolantes elétricos. A resistência
e a ductilidade variam muito, além de amolecerem ou se decomporem a baixas
temperaturas. Representam um grande número de substâncias, alguns materiais
orgânicos de ocorrência natural e outras sintéticas, ou seja, apresentam grande
quantidade de átomos carbono em sua composição. Conhecidos como plásticos,
podemos citar como exemplo: polietileno, nylon, polietileno tereftalato (PET), entre
outros.
Os materiais cerâmicos são constituídos por elementos metálicos e não-
metálicos e podem ser naturais ou sintéticos preparados à base de óxidos e/ou não
óxidos ligados por ligações de caráter misto (iônico-covalente). Subdividem-se em
alguns grupos: cerâmicas tradicionais, vidros, abrasivos, cimentos e cerâmicas
avançadas.
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO
EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA
ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br
Em geral, resistem a altas temperaturas, tem alta dureza, frágeis a impactos mecânicos
e são bons isolantes térmicos e elétricos. Tomamos como exemplos de materiais
cerâmicos: telhas, louças, porcelanas, azulejos, tijolos, entre outros.
Mas como podemos conhecer todas essas características e sabermos qual tipo
de material garante uma boa qualidade de aplicação no produto final? Para obtermos
sucesso em qualquer projeto, precisamos conhecer as propriedades dos materiais.
Afinal, quais são estas propriedades e como podemos obter esses dados?
Independente da aplicabilidade, os materiais estão sujeitos a qualquer tipo de
estímulo gerando assim uma resposta. De acordo com Callister (2016), o tipo e
magnitude dessa resposta é uma característica de um material, denominada
propriedade.
Callister (2016) afirma que as propriedades são divididas em seis categorias:
mecânica, elétrica, térmica, magnética, óptica e de deterioração. Neste capítulo
estudaremos as propriedades mecânicas, elétricas, térmicas e como estas podem ser
obtidas.
1. PROPRIEDADES MECÂNICAS
As propriedades mecânicas estão relacionadas com a deformação que o
material sofre quando uma força ou carga lhe é aplicada (CALLISTER, 2016). São
exemplos de propriedades mecânicas: resistência mecânica (permite que o material
seja capaz resistir a esforços como tração e compressão), elasticidade (capacidade do
material se deformar quando é aplicada uma carga e retomar a sua estrutura inicial
quando o esforço é retirado), plasticidade (capacidade do material se deformar
quando é aplicada uma carga e não retornam a sua posição de origem após a remoção
desta carga), dureza (medida da resistência de um material sob uma deformação
plástica localizada) e fragilidade (baixa resistência aos choques).
Dentre os ensaios disponíveis para obtenção das propriedades mecânicas
(tração, dureza, compressão e fadiga), os ensaios de dureza são frequentemente
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO
EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA
ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br
usados pelos seguintes motivos: são simples e baratos (não há necessidade de corpo
de prova especial), é não destrutivo (o corpo de prova não é deformado, deixando
apenas uma marca na peça) além disso, outras propriedades mecânicas podem ser
estimadas a partir dos dados de dureza.
CALLISTER (2016) apresenta quatro técnicas de ensaios de dureza: Brinell,
Microdureza Vickers, Microdureza Knoop, Rockwell e Rockwell Superficial. Os ensaios
de dureza Rockwell é o mais utilizado, por dois motivos: simples execução e não
exigem quaisquer habilidades especiais.
No sistema de dureza Rockwell, a carga é aplicada em duas etapas: pré-carga, a
fim de obter um contato firme entre o corpo de prova e o penetrador, e em seguida a
carga do ensaio é aplicada. A leitura do grau de dureza é realizada em um mostrador
acoplado à máquina de ensaio, Figura 1.
Figura 1 – Mostrador do grau de dureza. Fonte: Telecurso 2000.
Ao observarmos a Figura 1, notamos que existem duas escalas (vermelha e
preta). A leitura da escala está relacionada com o tipo de penetrador usado. Se
usarmos o penetrador cônico de diamante, a leitura deve se na escala externa do
mostrador (cor preta), e caso o penetrador for tipo esférico, a leitura deverá ser feita
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO
EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA
ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.brna escala interna (cor vermelha). Existem também, equipamentos com mostrador
digital, em que o valor é dado diretamente na escala determinada.
As escalas de dureza são determinadas em função do tipo de penetrador e o
valor da carga maior, Tabela 1. Neste ensaio utiliza-se uma pré-carga de 10 kgf e as
cargas principais são de 60, 100 e 150 kg (CALLISTER, 2016).
Símbolo da
Escala Indentador
Carga Principal
(��)
A Diamante 60
B Esfera com 1
16
in 100
C Diamante 150
D Diamante 100
E Esfera com 1
8
in 100
F Esfera com 1
16
in 60
G Esfera com 1
16
in 150
H Esfera com 1
8
in 60
K Esfera com 1
8
in 150
Tabela 1 – Escalas de Dureza Rockwell. Fonte: CALLISTER (2016).
Estas escalas não têm relação entre si. Assim, ao comparamos os valores de
dureza de uma amostra ela só pode ser comparada a outra material ensaiado na
mesma escala.
Ao especificar as durezas Rockwell, tanto o número da dureza quanto o símbolo
da escala devem ser indicados. Tomemos como exemplo a interpretação do resultado
64HRC, 64 é o valor da dureza, HR indica que o ensaio é de dureza Rockwell e a letra C
indica a escala empregada.
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO
EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA
ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br
Outra forma de caracterizar as propriedades mecânicas é através dos ensaios
de tração. Neste ensaio, em geral, o corpo de prova é deformado até a sua fratura, por
uma carga de tração, aplicada uniaxialmente ao logo do eixo do corpo de prova.
Normalmente, o corpo de prova tem a seção circular, como a forma de “osso de
cachorro”, Figura 2. Essa configuração foi adotada porque durante os ensaios, ocorre a
deformação na região central mais estreita e, para reduzir a ocorrência de fratura nas
extremidades do corpo (CALLISTER,2016).
Figura 2 – Exemplo de corpo de prova para ensaio de tração. Fonte: O autor.
A deformação do material por unidade de área, ou alongamento específico,
será determinado por,
� =
�� − ��
��
=
∆�
�0
em que �� é o comprimento instantâneo e �� é o comprimento da barra antes da carga
ser aplicada. A deformação do material não possui unidades, sendo em algumas vezes,
expressa em porcentagem, multiplicando o valor da deformação por 100.
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO
EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA
ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br
2. PROPRIEDADES ELÉTRICAS
As propriedades elétricas é uma resposta quando um determinado material é
exposto a um campo elétrico. A condutividade elétrica corresponde à capacidade dos
materiais conduzir corrente elétrica, e a resistividade, a resistência que o material
oferece à passagem de corrente elétrica (GOTO, H.).
A Lei de Ohm relaciona a corrente � em ampère, com a voltagem aplicada � em
volt, conforme,
� = ��
onde � é a resistência do material em ohm.
A condutividade elétrica de um material, pode ser obtida da seguinte maneira,
� =
�
��
em que � é a distância entre os dois pontos que a voltagem é medida, em metros, e � a
área da seção transversal perpendicular à direção da corrente,�2. A unidade para � é
o inverso de ohm-metro.
De acordo com Callister (2016), uma forma de classificar os materiais sólidos é
conforme a facilidade com que eles conduzem corrente elétrica:
 Condutores: condutividade da ordem de 107 Ω� −1;
 Semi-condutores: condutividade entre 10−6 e 104 Ω� −1;
 Isolantes: condutividade entre 10−20 e 10−10 Ω� −1.
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO
EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA
ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br
3. PROPRIEDADES TÉRMICAS
As propriedades térmicas correspondem ao comportamento dos materiais
quando são submetidos a variações de temperatura. Elas podem ser classificadas
como ponto de fusão, temperatura em que o material passa do estado líquido para o
sólido, dilatação térmica, propriedade que faz que com os materiais aumentem de
tamanho a elevadas temperaturas e ainda, a condutividade térmica que é a
capacidade que determinados matérias têm de conduzir calor.
A condutividade térmica do material pode ser obtida conforme a lei de Fourier,
�'' =
�
�∆�
onde �'' é o fluxo de calor imposto, em Watts por metro quadrado, � a espessura da
amostra em metros, ∆� a diferença de temperatura, e � a condutividade térmica do
material em W/m°C. O valor de � é maior para os bons condutores e baixo para os
isolantes térmicos.
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO
EXIGÊNCIAS DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA
ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CALLISTER, Jr., W.D. Ciência e engenharia de materiais: Uma introdução – Rio de
Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2016. 9. Ed
GOTO, Hudson; RIBEIRO, João Paulo Caixeta; CENTOFANTE, Roberta. Materiais da
Construção. Porto Alegre: SAGAH EDUCAÇÃO S.A, 2018. 303 p. ISBN 978-85-9502-772-
5.
Telecurso 2000 profissionalizante. Ensaios de materiais. São Paulo 1997. Aula 12.
Disponível em:
http://ftp.demec.ufpr.br/disciplinas/EngMec_NOTURNO/TM336/dureza%20rockwell.p
df. Acesso 04/09/2021.
Polímeros condutores. Disponível em:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc11/v11a03.pdf. Acesso 16/09/2021.
Roteiro
Acesse o roteiro:
 
 
1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
INSTRUÇÕES GERAIS 
 
 
1. Neste experimento, você irá aprimorar seus conhecimentos sobre as exigências 
dos materiais utilizados em engenharia. 
 
2. Utilize a seção “Recomendações de Acesso” para melhor aproveitamento da 
experiência virtual e para respostas às perguntas frequentes a respeito do 
VirtuaLab. 
 
3. Caso não saiba como manipular o Laboratório Virtual, utilize o “Tutorial 
VirtuaLab” presente neste Roteiro. 
 
4. Caso já possua familiaridade com o Laboratório Virtual, você encontrará as 
instruções para realização desta prática na subseção “Procedimentos”. 
 
5. Ao finalizar o experimento, responda aos questionamentos da seção “Avaliação 
de Resultados”. 
 
 
2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
RECOMENDAÇÕES DE ACESSO 
 
PARA ACESSAR O VIRTUALAB 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Caso utilize o Windows 10, dê preferência ao navegador Google Chrome; 
2. Caso utilize o Windows 7, dê preferência ao navegador Mozilla Firefox; 
3. Feche outros programas que podem sobrecarregar o seu computador; 
4. Verifique se o seu navegador está atualizado; 
5. Realize teste de velocidade da internet. 
 
Na página a seguir, apresentamos as duas principais dúvidas na utilização dos 
Laboratórios Virtuais. Caso elas não se apliquem ao seu problema, consulte a nossa seção 
de “Perguntas Frequentes”, disponível em: https://algetec.movidesk.com/kb/pt-br/ 
Neste mesmo link, você poderá usar o chat ou abrir um chamado para o contato com 
nossa central de suporte. Se preferir, utilize os QR CODEs para um contato direto por 
Whatsapp (8h às 18h) ou para direcionamento para a central de suporte. Conte conosco! 
ATENÇÃO: 
O LABORATÓRIO VIRTUAL DEVE SER ACESSADO POR COMPUTADOR. ELE NÃO DEVE SER 
ACESSADO POR CELULAR OU TABLET. 
O REQUISITO MÍNIMO PARA O SEU COMPUTADOR É UMA MEMÓRIA RAM DE 4 GB. 
SEU PRIMEIRO ACESSO SERÁ UM POUCO MAIS LENTO, POIS ALGUNS PLUGINS SÃO 
BUSCADOS NO SEU NAVEGADOR. A PARTIRDO SEGUNDO ACESSO, A VELOCIDADE DE 
ABERTURA DOS EXPERIMENTOS SERÁ MAIS RÁPIDA. 
 
 
3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
PERGUNTAS FREQUENTES 
 
 
1) O laboratório virtual está lento, o que devo fazer? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Feche outros aplicativos e abas que podem sobrecarregar o seu computador. 
 
d) Verifique o uso do disco no Gerenciador de Tarefas (Ctrl + Shift + Esc) -> 
“Detalhes”. Se estiver em 100%, feche outros aplicativos ou reinicie o 
computador. 
 
 
 
4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
2) O laboratório apresentou tela preta, como proceder? 
 
a) No Google Chrome, clique em “Configurações” -> “Avançado” -> “Sistema” -> 
“Utilizar aceleração de hardware sempre que estiver disponível”. Habilite a 
opção e reinicie o navegador. Caso persista, desative a opção e tente 
novamente. 
 
b) Verifique as configurações do driver de vídeo ou equivalente. Na área de 
trabalho, clique com o botão direito do mouse. Escolha “Configurações 
gráficas” e procure pela configuração de performance. Escolha a opção de 
máximo desempenho. 
Obs.: Os atalhos e procedimentos podem variar de acordo com o driver de 
vídeo instalado na máquina. 
 
c) Verifique se o navegador está atualizado. 
 
 
 
 
 
5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
DESCRIÇÃO DO LABORATÓRIO 
 
 
MATERIAIS NECESSÁRIOS 
 
• 4 corpos de prova; 
• Alicate amperímetro; 
• Bico de Bunsen; 
• Durômetro portátil; 
• Gerador de DDP; 
• Suporte isolante térmico; 
• Termômetro. 
 
 
PROCEDIMENTOS 
 
1. SEGURANÇA DO EXPERIMENTO 
 
Coloque os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”. Nesse 
experimento, é obrigatório o uso de jaleco branco, óculos, luvas de procedimento e máscara. 
 
 
 
6 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
2. MEDINDO A CONDUTIVIDADE ELÉTRICA 
 
Posicione o corpo de prova 01 no gerador de DDP e meça com o alicate amperímetro a 
condutividade elétrica do corpo de prova, registrando os valores encontrados. Repita os 
mesmos procedimentos para os corpos de prova 02, 03 e 04. 
 
3. MEDINDO A CONDUTIVIDADE TÉRMICA 
 
Posicione o corpo de prova 01 no suporte isolante térmico, ligue a válvula de gás e acenda o 
bico de Bunsen. Aguarde por 60 segundos ou acelere o aquecimento da peça. Em seguida, 
utilize o termômetro para medir a temperatura na extremidade aquecida e na extremidade 
oposta, registrando os valores encontrados. Por fim, devolva o corpo utilizado para a bancada 
e desligue a válvula de gás. Repita os procedimentos, caso seja possível, utilizando os demais 
corpos de prova. 
 
4. REALIZANDO TESTE DE DUREZA 
 
Mova o corpo de prova 01 para o ensaio de dureza. Em sequência, posicione o durômetro para 
medição da dureza Brinell e registre o valor encontrado. Repita o procedimento com os corpos 
de prova 02,03 e 04. 
 
5. AVALIANDO OS RESULTADOS 
 
Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada na página 07 deste roteiro, e 
responda de acordo com o que foi observado no experimento, associando também com os 
conhecimentos aprendidos sobre o tema. 
 
 
 
7 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
 
 
1. Quais materiais são considerados condutores de eletricidade? 
 
 
 
2. Quais materiais são considerados condutores de calor? 
 
 
 
3. Faça um comparativo entre as durezas dos materiais. 
 
 
 
4. Faça um comparativo entre as deformações dos materiais. 
 
 
 
 
 
 
8 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
TUTORIAL VIRTUALAB 
 
 
1. SEGURANÇA DO EXPERIMENTO 
 
Visualize o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o 
nome “Armário de EPIs” localizada dentro do painel de visualização no canto superior 
esquerdo da tela. Se preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+6”. 
 
 
 
 
 
9 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Abra o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse sobre as portas. 
 
 
 
Selecione os EPIs necessários para a realização do experimento clicando com o botão 
esquerdo do mouse sobre eles. Nesse experimento, é obrigatório o uso de jaleco branco, 
óculos, luvas de procedimento e máscara. 
 
 
 
 
 
10 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Feche as portas do armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse sobre elas. 
 
 
 
Visualize os corpos de prova clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com 
o nome “Corpos de prova” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. 
 
 
 
 
 
11 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
2. MEDINDO A CONDUTIVIDADE ELÉTRICA 
 
Mova o corpo de prova 1 clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione 
a opção “Mover para a bateria”. 
 
 
 
Visualize a medição de condutividade elétrica clicando com o botão esquerdo do mouse 
na câmera com o nome “Condutividade elétrica” ou através do atalho do teclado 
“Alt+4”. 
 
 
 
 
12 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Realize a medição clicando com o botão direito do mouse sobre o alicate amperímetro 
e selecione a opção “Posicionar para medição”. 
 
 
 
Devolva o alicate clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione a opção 
“Devolver à bancada”. 
 
 
 
 
 
13 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIODE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Desconecte o corpo de prova clicando com o botão direito do mouse sobre ele e 
selecione a opção “Devolver para a bancada”. 
 
 
 
Visualize os corpos de prova clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com 
o nome “Corpos de prova” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. 
 
 
 
 
 
14 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Repita os procedimentos anteriores com os demais corpos de prova. 
 
 
 
 
 
15 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
3. MEDINDO A CONDUTIVIDADE TÉRMICA 
 
Mova o corpo de prova 1 clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione 
a opção “Mover para a garra”. 
 
 
 
Visualize a medição de condutividade térmica clicando com o botão esquerdo do mouse 
na câmera com o nome “Condutividade térmica” ou através do atalho do teclado 
“Alt+3”. 
 
 
 
 
16 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Ligue a válvula de gás clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o local indicado. 
 
 
 
Acenda o bico de Bunsen clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o isqueiro. 
 
 
 
 
 
17 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Aguarde por 60 segundos ou acelere o tempo clicando com o botão esquerdo do mouse 
sobre o botão indicado e arrastando-o para a direita. 
 
 
 
Meça a temperatura clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e 
selecione a opção “Extremidade aquecida”. 
 
 
 
 
 
18 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Meça a temperatura clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e 
selecione a opção “Extremidade oposta”. 
 
 
 
Devolva o corpo de prova clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione 
a opção “Devolver para a bancada”. 
 
 
 
 
 
19 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Desligue a válvula de gás clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o local 
indicado. 
 
 
 
Visualize os corpos de prova clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com 
o nome “Corpos de prova” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. 
 
 
 
 
 
20 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Repita os procedimentos anteriores, caso seja possível, para os demais corpos de prova. 
 
 
 
 
 
 
21 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
4. REALIZANDO TESTE DE DUREZA 
 
Mova o corpo de prova 1 clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione 
a opção “Mover para o durômetro”. 
 
 
 
Visualize o durômetro clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome 
“Teste de dureza” ou através do atalho do teclado “Alt+5”. 
 
 
 
 
22 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Realize a medição clicando com o botão direito do mouse sobre o durômetro e selecione 
a opção “Posicionar para medição”. 
 
 
 
Devolva o durômetro clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione a 
opção “Devolver à bancada”. 
 
 
 
 
 
23 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Devolva o corpo de prova clicando com o botão direito do mouse sobre ele e selecione 
a opção “Devolver para a bancada”. 
 
 
 
Visualize os corpos de prova clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com 
o nome “Corpos de prova” ou através do atalho do teclado “Alt+2”. 
 
 
 
 
 
24 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
Repita os procedimentos anteriores com os demais corpos de prova. 
 
 
 
 
 
25 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE MATERIAIS E TRATAMENTO TÉRMICO 
EXIGÊNCIA DOS MATERIAIS UTILIZADOS EM ENGENHARIA 
 
5. AVALIANDO OS RESULTADOS 
 
Siga para a seção “Avaliação dos Resultados”, localizada na página 07 deste roteiro, e 
responda de acordo com o que foi observado no experimento, associando também com 
os conhecimentos aprendidos sobre o tema. 
 
 
Pré Teste
1) 
“Engenheiros de todas áreas devem ter algum conhecimento básico e aplicado de materiais 
para engenharia, de modo que, ao utilizá-los, sejam mais eficazes em seu trabalho” (Smith, 
Willian F). 
 
Com base nos seus conhecimentos, marque a afirmativa correta. 
A) Os materiais metálicos são caracterizados pelas propriedades como: elevada dureza, baixa 
plasticidade, grande resistência mecânica e alta condutividade térmica e baixa condutividade 
elétrica. 
B) Os materiais polímeros são semelhantes aos materiais metálicos: são bons condutores de 
eletricidade. A resistência e a ductilidade são alta, além de amolecerem ou se decomporem a 
baixas temperaturas. 
C) Os materiais cerâmicos apresentarem alta resistência mecânica em elevadas temperaturas, 
alta dureza, porém são bastante frágeis. Em geral, são bons isolantes térmicos e elétricos.
2) 
Independente da aplicabilidade, os materiais estão sujeitos a qualquer tipo de estímulo 
gerando assim uma resposta. De acordo com Callister (2016), o tipo e magnitude dessa 
resposta é uma característica de um material, denominada propriedade. 
 
Baseado nos seus conhecimentos sobre as propriedades dos materiais, marque a correta. 
A) As propriedades dos materiais podem ser divididas em cinco categorias: mecânica, elétrica, 
térmica, magnética e óptica. 
B) As propriedades mecânicas estão relacionadas com a deformação que o material sofre 
quando uma força ou carga lhe é aplicada.
C) Os ensaios de tração são frequentemente usados pelos seguintes motivos: são simples e 
baratos e destrutível.
3) 
Em algumas aplicações precisamos de materiais altamente condutores, já em outras o 
material deve ser um bom isolante térmico. 
 
Com base nos conhecimentos em propriedades elétricas do materiais, marque a correta. 
A) As propriedades elétricas é umaresposta quando um determinado material é exposto a um 
campo elétrico.
B) A condutividade elétrica corresponde à capacidade dos materiais de não conduzir corrente 
elétrica.
C) Os materiais podem ser classificados em condutores e isolantes. 
Entre os três tipos de materiais (metálicos, polímeros e cerâmicos), os materiais cerâmicos são 
mais suscetíveis a choques térmicos, que em geral, é um efeito indesejável. 4) 
 
A partir dos seus conhecimentos em propriedades térmicas dos materiais, marque a correta. 
A) As propriedades térmicas podem ser classificadas como: ponto de fusão e dilatação térmica. 
B) O ponto de fusão de um material é a temperatura que este passa de sólido para líquido. 
C) O valor de k é maior para os bons condutores e baixo para os isolantes térmicos. 
5) 
Os materiais podem ser classificados com bons ou maus condutores de calor e de 
eletricidade. Por exemplo, ao utilizarmos um ferro de passar roupas, precisamos que este seja 
um bom condutor de calor. E se desejamos evitar choques elétricos é necessário cobrir os fios 
com um bom isolante elétrico. 
Considere as seguintes afirmações, em que os sub-índices A, B e C representam o nome do 
material, k a condutividade térmica, σ a condutividade elétrica, 
 
k_A > k_B > k_c 
σ_A > σ_B > σ_c
Baseado nas informações acima, marque a correta. 
A) O material A apresenta maior condutividade térmica e pode ser classificado como polímeros
B) O material C pode ser usado como isolante térmico. 
C) O material A possui elevada condutividade elétrica e pode ser usado como isolante. 
Experimento
Acesse o laboratório:
Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
Pós Teste
1) “Computadores, aparelhos de ar-condicionado, geladeira, entre outros, só são possíveis devido a 
metais que conseguem conduzir o calor de forma eficiente, como é o caso do alumínio”. (Revista 
Alumínio, 10 de novembro de 2020). 
Independente da aplicabilidade é imprescindível conhecer a condutividade térmica de um 
material, para que tenhamos o produto final com a maior eficiência possível. 
Durante um teste de condutividade de 5 amostras, de mesmo tamanho, submetidas ao 
mesmo fluxo de calor: A, B, C e D, apresentam diferença de temperatura iguais a 10, 20, 30, 
40 e 50 °C, respectivamente. 
Marque a que representa a condutividade térmica do material. 
Dica: Considere o fluxo de calor q’’ e o comprimento L unitários.
A) Material A: 0,025 W/m°C.
B) 0,033 W/m°C.
C) 0,025 W/m°C.
2) “O ensaio de tração consiste em aplicar uma força uniaxial no material, tendendo-o a alongá-
lo até o momento de sua fratura. Os corpos de prova na maioria das vezes são circulares 
podendo também serem retangulares”. (InfoEscola Navegando e Aprendendo) 
Cinco amostras, A, B, C D e E, de diferentes materiais, todas de comprimento inicial igual a 
5,6 mm foram submetidas a teste de tração. Após os testes, os comprimentos finais foram 
iguais a 6,1, 7,6, 8,3, 9,4 e 10,0 para os materiais A, B, C, D e E, respectivamente. 
Marque a que apresenta o percentual de alongamento correto.
A) Amostra A: 7%.
B) Amostra B: 9%.
C) Amostra E: 79%.
3) “No ensaio de dureza Rockwell a carga é aplicada em etapas, ou seja, primeiro se aplica uma 
pré-carga, garantindo um contato firme entre o penetrador e o material a ser analisado e 
somente depois é feita a aplicação da carga do ensaio propriamente dita.” 
A pré-carga utilizada no ensaio de dureza Rockwell é de 10 kg. Marque a correta que 
representa o valor das cargas principais.
A) 30, 60 e 90 kg;
B) 60,100 e 150 kg;
C) 60, 90 e 150 kg.
4) A condução térmica de um objeto depende do material que ele é feito. Os materiais 
considerados bons condutores térmicos, são aqueles que transmitem o calor facilmente de 
um corpo para outro. 
Com base no seu conhecimento, marque a correta de um objeto que apresenta elevada 
condutividade térmica.
A) Azulejo.
B) Barra de ferro.
C) Pedaço rígido e flexível de polímero .
5) Nos ensaios de dureza Rockwell várias escalas podem ser aplicadas a partir da combinação 
de indentadores e cargas. 
Marque a que representa corretamente o símbolo da escala, o tipo de indentador e o valor 
da carga principal, respectivamente:
A) A – Esfera com 1/16 in – 60 kg.
B) D – Diamante – 150 kg.
C) K – Esfera com 1/8 in – 150 kg.