(16) 99704.1876 - MAPA - CIÊNCIAS DOS MATERIAIS

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1ª QUESTÃO 
 
Período:23/09/2024 08:00 a 24/11/2024 23:59 (Horário de Brasília) 
Status:ABERTO 
Nota máxima:3,50 
Gabarito:Gabarito não está liberado! 
Nota obtida: 
MAPA - CIÊNCIAS DOS MATERIAIS - 54_2024 
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M.A.P.A. – Ciências dos Materiais 
 
Futuro profissional da área, você foi contratado para realizar um laudo com dois tipos diferentes de 
materiais. Assim, você terá que identificar o comportamento de cada material, descrever suas características 
e desenvolver alguns cálculos para determinar algumas propriedades e resistência mecânica. 
Para Souza (2019, p. 102) “as propriedades mecânicas dos materiais, que são parâmetros importantes na 
produção e destinação dos materiais para projetos de engenharia, a fim de garantir a eficácia, a segurança e 
a funcionalidade desejada nesses projetos”. 
 
CONCEITUALIZAÇÃO 
 
O comportamento mecânico de materiais, como metais; matrizes cimentícias, como concreto e argamassas; 
ou, até mesmo, diversos tipos de polímeros, podem ser averiguado pelo ensaio tensão-deformação. Os mais 
comuns ensaios são de tração, compressão e cisalhamento (Callister Júnior; Rethwisch, 2020). 
 
O vídeo “Ensaio de tração” a seguir mostra o ensaio realizado em um corpo de prova metálico: 
https://www.youtube.com/watch?v=sKBOdB0x4gk 
 
No canto inferior direito do vídeo Ensaio de tração é apresentada a evolução do ensaio com o aumento da 
aplicação de carga e a deformação do material até a sua ruptura, como pode ser mostrado também no 
gráfico da Figura 1 a seguir: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Comportamento típico da curva tensão-deformação de engenharia para metais 
Fonte: adaptada de: Callister Júnior e Rethwisch (2020). 
 
Diferente do metal, o concreto possui outro comportamento no ensaio de tração. Veja atentamente os 
vídeos a seguir: 
“Ensaio de Tração por Compressão Diametral”: https://www.youtube.com/watch?v=3FyxeRN6Y78 
“Ensaio de Tração na Flexão”: https://www.youtube.com/watch?v=mC7NMPiQAxU 
http://www.youtube.com/watch?v=sKBOdB0x4gk
http://www.youtube.com/watch?v=3FyxeRN6Y78
http://www.youtube.com/watch?v=mC7NMPiQAxU
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O comportamento típico do material cimentício também pode ser observado na Figura 2: 
 
 
Figura 2 - Comportamento típico da curva tensão-deformação de engenharia para cerâmicas, vidros e 
concreto 
Fonte: Souza (2019, p. 108). 
 
Em ambos materiais é possível investigar as propriedades e determinar a resistência mecânica, a partir dos 
resultados dos ensaios, como o ensaio de tração visto nessa atividade. 
 
AVALIAÇÃO 
 
Essa etapa é a única avaliativa. Responda atentamente ao que se pede. 
1) Com base no vídeo Ensaio de tração e na Figura 1 apresentados, e com base em seus estudos e material 
didático, explique o que são os seguintes termos a seguir: 
a) Defina o que é Regime Elástico ou Deformação Elástica (E). 
b) Defina o que é Regime Plástico ou Deformação Plástica (P). 
c) Defina o que é o Limite de Resistência à Tração do Material (M). 
d) Defina o que é Estricção (C). 
e) Defina o que é Fratura (F). 
 
2) Após ver atentamente os vídeos de ensaio de tração por Compressão Diametral e/ou de tração na Flexão 
com corpos de provas de concreto, identifique se o concreto pode ser considerado um material frágil ou 
dúctil. Justifique comparando a diferença de comportamento típico entre o metal e o concreto, baseado nos 
gráficos das Figuras 1 e 2 e no seu material didático. 
 
3) Por fim, calcule demostrando o memorial de cálculo o que se pede: 
a) Calcule a tensão de engenharia/Resistência à tração (MPa) (pois os cálculos serão realizados com a força 
máxima) dos corpos de provas de uma argamassa com dimensão 16x4x4cm (seção quadrada 4x4 cm), que 
foram submetidos ao ensaio de resistência à tração na flexão. Também calcule a média da Resistência à 
tração resultante dos três corpos de prova. Os dados estão dispostos no Quadro 1 a seguir: 
 
Corpo de prova (CP) Força máxima (Kn) Resistência à tração (MPa) 
CP 1 57 
CP 2 51 
CP 3 63 
Média - 
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Quadro 1 - Dados dos corpos de provas após o ensaio de tração na flexão 
Fonte: a autora. 
 
b) Calcule o percentual (%) de Alongamento e a média do % de Alongamento dos corpos de prova 
submetidos ao ensaio de tração apresentados no Quadro 2 a seguir: 
 
Amostras Comprimento inicial (mm) Comprimento final (mm) % Alongamento 
Amostra 1 36,45 41,95 
Amostra 2 36,40 42,40 
Amostra 3 36,60 42,25 
Média - - 
Quadro 2 - Dados dos corpos de provas após o ensaio de tração 
Fonte: a autora. 
 
O material didático pode ser a base para os seus estudos. Para desenvolver o laudo, você pode utilizar as 
seguintes referências: 
 
CALLISTER JÚNIOR, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais: uma introdução. Rio de 
Janeiro: Grupo GEN, 2020. E-book. 
 
SOUZA, L. H. de. Ciências dos materiais. Maringá: UniCesumar, 2019. 
FÓRMULAS E TRANSFORMAÇÕES DE UNIDADES 
Lembrando que 1 Kn = 1000 N. 
1 cm = 10 mm 
1 N/mm² equivale a 1 MPa. 
1 kgf = 9.8067 N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ALTERNATIVAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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