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3 
 
 
 
Resistência dos Materiais 
Aluno: Douglas Reis Bernardo 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
 
A análise mecânica dos materiais é fundamental para a engenharia e o desenvolvimento de 
estruturas e componentes seguros e eficazes. Para entender o comportamento dos materiais em 
diferentes condições de carga, são realizados vários tipos de testes, como os de tração, compressão, 
tensão e deformação específica, e torção. 
O teste de tração envolve a aplicação de uma carga axial crescente até que o material se 
rompa, permitindo a avaliação da resistência, do limite de escoamento e da ductilidade do material. 
O teste de tensão e deformação específica mede a resposta do material a diferentes níveis de 
tensão, observando como ele se deforma, o que auxilia na compreensão de seu comportamento 
elástico e plástico. No teste de compressão, são aplicadas forças para comprimir o material, testando 
sua resistência ao esmagamento, especialmente útil para materiais que enfrentam cargas 
compressivas, como o concreto. 
Finalmente, o teste de torção avalia a resposta do material a forças torcionais, um fator crítico 
para componentes sujeitos a torques, como eixos. Esses testes fornecem dados essenciais para o 
projeto e escolha de materiais, garantindo que possam atender aos requisitos mecânicos de suas 
aplicações. 
2 
 
 
 
2 ENSAIOS 
 
 
2.1 ENSAIO DE TRAÇÃO 
 
 
 
Seguindo os passos que se pede no tutorial, abaixo estão as questões levantadas juntamente 
com as suas respectiva respostas: 
1. Crie uma tabela semelhante à apresentada abaixo para cada um dos materiais. Anote os 
valores obtidos no experimento e utilize as equações apresentadas no sumário teórico e a 
relação abaixo para calcular a força atuante sobre o corpo de prova. 
 
ALUMÍNIO 6061 
CP1 CP2 CP3 
Carga 
kgf/cm² 
Força 
(kgf) 
 
Força (N) 
Carga 
kgf/cm² 
Força 
(kgf) 
 
Força (N) 
Carga 
kgf/cm² 
Força 
(kgf) 
 
Força (N) 
5,00 32,50 318,7178 6,0 39,00 382,4613 4,0 26,00 254,9742 
15,00 97,50 956,1533 14,0 91,00 892,4097 11,0 71,50 701,1791 
25,00 162,50 1593,5890 20,0 130,00 1274,8710 17,5 113,75 1115,5120 
35,00 227,50 2231,0240 29,0 188,50 1848,5630 25,0 162,50 1593,5890 
40,00 260,00 2549,7420 35,0 227,50 2231,0243 34,0 221,00 2167,2810 
50,00 325,00 3187,1780 44,0 286,00 2804,7162 41,0 266,50 2613,4860 
55,00 357,50 3505,8950 52,0 338,00 3314,6646 49,0 318,50 3123,4340 
65,00 422,50 4143,3310 59,0 383,50 3760,8695 55,0 357,50 3505,8950 
70,00 455,00 4462,0490 67,0 435,50 4270,8179 62,0 403,00 3952,1000 
75,00 487,50 4780,7660 74,0 481,00 4717,0227 70,0 455,00 4462,0490 
 
AÇO CARBONO ASTM A36 
CP1 CP2 CP3 
Carga 
kgf/cm² 
Força 
(kgf) 
 
Força (N) 
Carga 
kgf/cm² 
 
 
 
 
 
Força (kgf) 
 
Força (N) 
 
 
 
 
Carga 
kgf/cm² 
Força 
(kgf) 
 
Força (N) 
3 
 
 
 
 
11,0 71,50 701,179050 11,0 71,50 701,17905 11,0 71,50 701,1791 
22,5 146,25 1434,229875 22,0 143,00 1402,35810 24,0 156,00 1529,8450 
35,0 227,50 2231,024250 33,0 214,50 2103,53720 36,0 234,00 2294,7680 
47,5 308,75 3027,818625 45,0 292,50 2868,45980 49,0 318,50 3123,4340 
59,0 383,50 3760,869450 56,0 364,00 3569,63880 61,0 396,50 3888,3570 
67,0 435,50 4270,817850 62,5 3983,9719 
0 
 67,5 438,75 4302,6900 
72,0 468,00 4589,535600 70,0 455,00 4462,04850 75,0 487,50 4780,7660 
80,0 520,00 5099,484000 75,0 487,50 4780,76630 81,0 526,50 5163,2280 
84,0 546,00 5354,458200 80,0 520,00 5099,48400 85,0 552,50 5418,2020 
85,0 552,50 5418,2020 84,0 546,00 5354,45820 91,0 591,50 5800,6630 
 
COMPOSTO DE LIGA DE TITÂNIO 
CP1 CP2 CP3 
Carga 
kgf/cm² 
Força 
(kgf) 
 
Força (N) 
Carga 
kgf/cm² 
Força 
(kgf) 
 
Força (N) 
Carga 
kgf/cm² 
Força 
(kgf) 
 
Força (N) 
20,0 130,00 1274,87100 20,0 130,00 1274,871 18,0 117,00 1147,384 
60,0 390,00 3824,61300 60,0 390,00 3824,61300 55,0 357,50 3505,895 
94,0 611,00 5991,89370 92,5 601,25 5896,278 85,0 552,50 5418,202 
132,5 861,25 8446,02038 130,0 845,00 8286,662 120,0 780,00 7649,226 
157,5 1023,7 
5 
10039,6091 
3 
155,0 1007,50 9880,250 143,0 8 929,50 9115,328 
180,0 1170,0 
0 
11473,8390 
0 
180,0 1170,00 11473,839 165,0 1072,5 
0 
10517,690 
205,0 1332,5 
0 
13067,4277 
5 
202,5 1316,25 12908,069 196,0 1274,0 
0 
12493,740 
237,0 1540,5 
0 
15107,2213 
5 
225,0 1462,50 14342,299 207,0 1345,5 
0 
13194,910 
250,0 1625,0 
0 
15935,8875 
0 
250,0 1625,00 15935,8875 
0 
250,0 1625,0 
0 
15935,8875 
0 
280,0 1820,0 
0 
17848,1940 
0 
280,0 1820,00 17848,194 256,0 1664,0 
0 
16318,350 
 
ALUMÍNIO 2024 
CP1 CP2 CP3 
Carga 
kgf/cm² 
 
Força (kgf) 
 
Força (N) 
Carga 
kgf/cm² 
 
Força (kgf) 
 
Força (N) 
Carga 
kgf/cm² 
Força 
(kgf) 
Força 
(N) 
25,0 162,50 1593,58875 25,0 162,50 1593,588 
8 
24,0 156,00 1529,845 
50,0 325,00 3187,17750 50,0 325,00 3187,177 
5 
46,0 299,00 2932,203 
75,0 487,50 4780,76625 75,0 487,50 4780,76625 70,0 455,00 4462,049 
100,0 650,00 6374,35500 105,0 682,50 6693,072 
8 
92,5 601,25 5896,278 
120,0 780,00 7649,22600 125,0 812,50 7967,943 
8 
110,0 715,00 7011,791 
140,0 910,00 8924,09700 145,0 942,50 9242,814 
8 
130,0 845,00 8286,662 
4 
 
 
145,0 942,50 9242,81475 150,0 975,00 9561,532 
5 
134,0 871,00 8541,636 
 
 
 
150,0 975,00 9561,53250 154,0 1001,00 9816,506 
7 
136,0 884,00 8669,123 
152,0 988,00 9689,01960 156,0 1014,00 9943,993 
8 
136,0 884,00 8669,123 
154,0 1001,00 9816,50670 158,0 1027,00 10071,4810 140,0 910,00 8924,097 
5 
 
 
 
 
2. Utilizando os dados das tabelas acima, calcule os valores de tensão e de deformação nos 
corpos de prova. Crie uma tabela semelhante à Tabela 2 para cada um dos materiais 
ensaiados e anote os valores calculados. Para auxiliá-lo nas conversões de unidade, lembre- 
se de que 1 N/mm² equivale a 1 MPa. 
 
 
 
ALUMÍNIO 6061 
CP1 CP2 CP3 
Tensão (Mpa) Deformação Tensão (Mpa) Deformação Tensão (Mpa) Deformação 
13,66714 0,000000000 15,25574 0,000000000 10,93371 0,0000000 
41,00143 0,000547196 35,59672 0,000108401 30,06771 0,0002186 
68,33571 0,000820793 50,85245 0,000325203 50,85245 0,000325203 
95,66999 0,000957592 73,73606 0,000542005 68,33571 0,0007104 
109,33710 0,001094391 88,99179 0,000704607 92,93657 0,0008197 
136,67140 0,001367989 111,87540 0,000894309 112,07060 0,0010383 
150,33860 0,001614227 132,21640 0,001138211 133,93800 0,0013115 
177,67280 0,001751026 150,01470 0,001355014 150,33860 0,0014481 
191,34000 0,001915185 170,35570 0,001463415 169,47260 0,0016393 
205,00710 0,002188782 188,15410 0,001680217 191,34000 0,0018579 
 
AÇO CARBONO ASTM A36 
CP1 CP2 CP3 
Tensão (Mpa) Deformação Tensão (Mpa) Deformação Tensão (Mpa) Deformação 
30,61917249 0,000000000 0,00000000 0,000000000 30,067712 0,000000000 
62,63012555 0,000192308 64,80397874 0,000193638 65,602281 0,000191781 
97,42463974 0,000219780 97,20596811 0,000248963 98,403422 0,000273973 
132,21915390 0,000357143 132,55359290 0,000331950 133,937990 0,000328767 
133,937990 0,000328767 164,95558230 0,000497925 166,739130 0,000520548 
186,49859610 0,000247253 184,10221230 0,000525588 184,506420 0,000547945 
200,41640170 0,000439560 206,19447780 0,000636238 205,007130 0,000657534 
222,68489080 0,000521978 220,92265480 0,000802213 221,407700 0,000794521 
233,81913540 0,000576923 235,65083180 0,000857538 232,341410 0,000849315 
244,95337990 0,000714286 247,43337340 0,001023513 248,741980 0,001041096 
 
COMPOSTO DE LIGA DE TITÂNIO 
CP1 CP2 CP3 
Tensão (Mpa) Deformação Tensão (Mpa) Deformação Tensão (Mpa) Deformação 
54,66856775 0,000000000 54,66856775 0,000000000 53,021437 0,000000000 
164,00570330 0,001036835 164,00570330 0,001479452 162,009950 0,001160221 
256,94226840 0,002073670 252,84212590 0,002219178 250,379010 0,002237569 
362,17926140 0,002946794 355,34569040 0,003260274 353,476250 0,003314917 
430,51497110 0,003601637 423,68140010 0,003808219 421,225860 0,003867403 
6 
 
 
 
492,01710980 0,004256480 492,01710980 0,004493151 486,029840 0,004419890 
560,352819500,004856753 553,51924850 0,005150685 577,344540 0,004972376 
647,82252790 0,005402456 615,02138720 0,005726027 609,746530 0,005524862 
683,35709690 0,006002729 676,52352590 0,006273973 671,604870 0,006353591 
765,35994850 0,007012278 765,35994850 0,007205479 754,082660 0,007182320 
 
ALUMÍNIO 2024 
CP1 CP2 CP3 
Tensão (Mpa) Deformação Tensão (Mpa) Deformação Tensão (Mpa) Deformação 
68,33570969 0,000000000 65,87799711 0,000000000 70,69525 0,000000000 
136,67141940 0,000819672 131,75599420 0,000816327 135,49923 0,000552486 
205,00712910 0,001912568 205,53935100 0,001904762 206,19448 0,001657459 
273,34283880 0,003005464 276,68758780 0,002993197 272,47127 0,002486188 
328,01140650 0,003825137 329,38998550 0,003809524 324,01989 0,003591160 
382,67997430 0,004918033 382,09238320 0,004897959 382,93260 0,004696133 
396,34711620 0,006010929 395,26798260 0,005986395 394,71514 0,005524862 
410,01425810 0,007103825 405,80846220 0,007074830 400,60641 0,006629834 
415,48111490 0 0,007923497 411,07870190 0,007891156 406,49768 0,007734807 
420,94797170 0,009016393 416,34894170 0,008979592 412,38896 0,008563536 
Fonte: Acervo pessoal, 2024. 
3. Com esses dados, construa o gráfico “Tensão (Mpa) x Deformação (mm/mm)” para cada 
material ensaiado. 
 
 
 
 
4. Com base nos gráficos construídos, determine os valores do módulo de elasticidade, limite de 
escoamento e limite de resistência à tração para cada material ensaiado: 
 
R: Através dos cálculos obtemos as seguintes informações: O material Alumínio 6061 possui um 
módulo de elasticidade de 91.707,13 MPa, um limite de escoamento de 284,2766 MPa e um limite de 
7 
 
 
 
resistência à tração de 314,3443 MPa. Já o Aço Carbono ASTM A36 apresenta um módulo de 
elasticidade de 25.033,87 MPa, com um limite de escoamento de 252,84213 MPa e um limite de 
resistência à tração de 399,08054 MPa. O Composto de Liga de Titânio possui um módulo de 
elasticidade de 89.875,54 MPa, um limite de escoamento de 920,51106 MPa e um limite de 
resistência à tração de 935,23924 MPa. Por fim, o Alumínio 2024 apresenta um módulo de 
elasticidade de 81.543,86 MPa, com um limite de escoamento de 412,38896 MPa e um limite de 
resistência à tração de 530,21437 MPa. 
 
 
2.2 ENSAIO DE TENSÃO E DEFORMAÇÃO ESPECÍFICA 
Inicialmente, configuramos o experimento no simulador do Laboratório Virtual Algetec, 
assegurando o posicionamento correto de todos os componentes para reproduzir com precisão as 
condições de teste. Com a montagem concluída, foram gerados os gráficos que representam a 
relação entre tensão e deformação para cada material estudado. Esses gráficos são fundamentais 
para analisar e comparar a resposta de cada material às forças aplicadas, permitindo uma 
compreensão detalhada sobre seu comportamento em termos de resistência e ductilidade sob 
condições de carga.Figura 4 – Bancada de teste mecânica dos fluidos. 
1. Caracterizar os materiais estudados identificando aproximadamente as tensões de 
escoamento, de estricção e de ruptura para cada um dos materiais. 
R: Para o material Alumínio 6061, o módulo de elasticidade (ME) é de 91,71 GPa, o limite de 
escoamento é de 281,31 MPa, e o limite de resistência à tração é de 311,13 MPa. 
Para o Titânio, o módulo de elasticidade (ME) é de 91,18 GPa, o limite de escoamento é de 923,57 
MPa, e o limite de resistência à tração é de 925,34 MPa. 
No caso do Alumínio 2024, o módulo de elasticidade (ME) é de 83,74 GPa, o limite de escoamento é 
de 401,39 MPa, e o limite de resistência à tração é de 532,21 MPa. 
Por fim, para o Aço Carbono, o módulo de elasticidade (ME) é de 23,07 GPa, o limite de escoamento 
é de 247,99 MPa, e o limite de resistência à tração é de 401,17 MPa. 
 
 
2.3 ENSAIO DE COMPRESSÃO 
 
1. Crie uma tabela semelhante à apresentada abaixo para cada um dos materiais. Anote os 
valores da carga e alongamento sofrido pelo corpo, para intervalos de 5kgf/cm². Note que 
a carga é dada pelo manômetro em kgf/cm² e a unidade requerida para a análise dos 
dados é MPa. Converta os valores obtidos no experimento utilizando a relação abaixo. 
(1kgf/cm² = 0.098067Mpa) 
ENSAIO DE COMPRESSÃO 
CP 01 - Nylon CP 02 - Teflon CP 03 - Poliacetal 
Carga 
(kgf/cm²) 
Carga 
(MPa) 
Alongamento 
(mm) 
Carga 
(kgf/cm²) 
Carga 
(MPa) 
Alongamento 
(mm) 
Carga 
(kgf/cm²) 
Carga 
(MPa) 
Alongamento 
(mm) 
5 0,49 4,94 5 0,49 4,49 5 0,49 4,99 
10 0,98 4,98 10 0,98 4,88 10 0,98 4,99 
8 
 
 
Tensão(Mpa) x Deformação - 
NYLON 
5, 
1 
5 
4, 
9 
4, 
8 
4, 
7 
4, 
6 
4, 
Tensão(Mpa) x Deformação - Teflon 
1 
2 
1 
0 
68 
4 
2 
0 
0 1 2 3 4 5 6 
 
15 1,47 4,92 15 1,47 4,07 15 1,47 4,98 
20 1,96 4,88 20 1,96 3,45 20 1,96 4,95 
25 2,45 4,84 25 2,45 2,80 25 2,45 4,95 
30 2,94 4,78 30 2,94 2,17 30 2,94 4,93 
35 3,43 4,70 35 3,43 1,98 35 3,43 4,88 
40 3,92 4,62 40 3,92 0,31 40 3,92 4,86 
45 4,41 4,53 45 4,41 9,73 45 4,41 9,73 
50 4,90 4,33 50 4,90 9,09 50 4,90 4,77 
 
 
 
2. Utilizando os dados das tabelas criadas, construa o gráfico “Tensão (Mpa) x Deformação” para o material 
ensaiado. 
 
 
5 
4, 
4 
4, 
3 
4, 
2 
 
 
 
 
 
 
 
2.4 ENSAIO DE TORÇÃO 
 
O objetivo é testar hipóteses teóricas sobre o funcionamento da estrutura de diferentes 
materiais. Para isso, será necessário construir o gráfico do ensaio de torção e, a partir desse gráfico, 
extrair informações relevantes sobre a estrutura dos materiais analisados, como o módulo de 
elasticidade transversal, que pode ser obtido por meio do coeficiente angular da parte linear do 
gráfico. 
Com base no experimento, vamos agora preencher as questões os quais o tutorial nos 
remete: 
Tensão(Mpa) x Deformação - Poliacetal 
10 
8 
 
6 
 
4 
2 
0 0 1 2 3 4 5 6 
9 
 
 
 
1. Crie uma tabela semelhante à apresentada abaixo para cada um dos materiais. Anote os 
valores do momento para cada variação de ângulo apresentada pelos corpos de prova. 
ENSAIO DE TORÇÃO – LATÃO 
CP 01 LATÃO CP 02 FERRO FUNDIDO CP 03 AÇO CARBONO 
Ângulo (°) Momento (Nm) Ângulo (°) Momento (Nm) Ângulo (°) Momento (Nm) 
0,033 0,752 0,033 0,463 0,000 2,196 
0,033 1,735 0,034 1,205 0,034 2,490 
0,133 7,105 0,134 8,051 0,167 5,299 
0,200 8,265 0,200 10,644 0,500 5,465 
0,500 9,431 0,300 12,135 1,000 5,469 
1,000 10,146 0,400 12,905 3,000 9,098 
5,001 12,169 0,500 13,337 5,001 10,786 
7,000 12,755 1,017 15,206 9,002 12,706 
 
2. Utilizando os dados das tabelas acima e as equações apresentadas no sumário teórico, 
calcule os valores de tensão e de deformação cisalhantes nos corpos de prova. Crie uma tabela 
semelhante à Tabela 2 para cada um dos materiais ensaiados e anote os valores calculados. 
ENSAIO DE TORÇÃO – LATÃO 
CP 01 LATÃO CP 02 FERRO FUNDIDO CP 03 AÇO CARBONO 
Deformação 
cisalhante (ɣ) 
Tensão 
cisalhante (MPa) 
Deformação 
cisalhante (ɣ) 
Tensão 
cisalhante (MPa) 
Deformação 
cisalhante (ɣ) 
Tensão 
cisalhante (MPa) 
0,000020 17,70 0,000020 10,90 0,000000 51,68 
0,000020 40,85 0,000021 28,36 0,000021 58,60 
0,000081 167,20 0,000082 189,47 0,000102 124,70 
0,000122 194,50 0,000122 250,49 0,000304 128,61 
0,000304 221,94 0,000183 285,57 0,000609 132,94 
0,000609 238,77 0,000243 303,69 0,001826 214,10 
0,003043 286,37 0,000304 313,86 0,003043 253,83 
0,004260 300,16 0,000619 357,84 0,005478 299,01 
0,004869 305,88 0,001218 727,38 0,009161 335,03 
0,005478 312,59 0,001826 460,83 0,011575 351,80 
0,007303 329,09 0,002435 483,75 0,015217 370,72 
0,008520 329,96 0,003043 500,31 0,017058 377,52 
0,009737 335,42 0,003652 510,50 0,018271 382,95 
0,011494 341,84 0,003774 511,84 0,020655 389,71 
 
3. Utilizando os dados das tabelas acima, construa o gráfico “Tensão (MPa) x Deformação 
(ɣ)” para cada material ensaiado: 
Figura 6 – Gráficos Tensão (Mpa) x Deformação 
10 
 
 
50 
0 
40 
0 
30 
TENSÃO X 
DEFORMAÇÃO 
0 
00,0050,010,0150, 
20 020,025 
0 
Séri 
e1 
TENSÃO X DEFORMAÇÃO 
800 
600 
400 
200Série1 
0 
00,0010,0020,0030,004 
CP2 FERRO FUNDIDOCP3 AÇO 
10 
CARBONO 
0 
0 
 
 
 
Fonte: Acervo pessoal, 2024. 
 
 
 
4. Com base nos gráficos construídos, determine os valores do módulo de elasticidade, 
limite de escoamento e o limite de resistência à torção de cada material ensaiado: 
R: O material Latão possui um módulo de elasticidade de 221,94 GPa, um limite de escoamento de 
55,95 MPa e um limite de resistência de 111,35 MPa. 
O Ferro Fundido apresenta um módulo de elasticidade de 303,693 GPa, um limite de escoamento de 
236,49 MPa e um limite de resistência de 256,237 MPa. 
40 
0 
TENSÃO X 
DEFORMAÇÃO 
20 
0 
0 
Série 
1 
0 0,00 
5 
CP1 
LATÃO 
0,0 
1 
0,01 
5 
11 
 
 
 
O Aço Carbono possui um módulo de elasticidade de 128,615 GPa, um limite de escoamento de 
20,32 MPa e um limite de resistência de 26,38 MPa. 
12 
 
 
 
3 CONCLUSÃO 
 
 
No Laboratório Virtual, utilizei a máquina de Ensaio de Tração para aplicar tensões de tração 
em diferentes corpos de prova, com o objetivo de analisar a resistência de vários materiais a esse tipo 
de carga. Com o auxílio de uma bomba hidráulica manual, a pressão de tração foi aplicada, e os 
valores foram registrados por um manômetro analógico. Durante o experimento, coletei dados sobre o 
diâmetro das amostras e a tensão de ruptura, permitindo caracterizar os materiais quanto à Carga 
Útil, também chamada de Carga de Ruptura. 
No segundo experimento, Ensaio de Compressão, apliquei tensões em diferentes corpos de 
prova usando um sistema de medição composto por manômetro e relógio comparador, que 
registraram a pressão e deformação ao longo dos testes. Com esses dados, construí um gráfico de 
carga versus deformação específica e calculei o módulo de elasticidade de cada material. 
Nos experimentos 3 e 4, realizei o Ensaio de Torção, aplicando torques em diferentes corpos 
de prova para gerar tensões de torção. Através do sistema de medição, foram registrados o ângulo de 
torção e o torque aplicado. A partir dos dados obtidos, construí um gráfico de tensão versus 
deformação de cisalhamento e calculei o módulo de elasticidade transversal.