Introdução à Ciência dos Materiais

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INTRODUÇÃO À CIÊNCIA E
 ENGENHARIA DOS MATERIAIS
Profª. Esp. Herica Freitas Silva
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INTRODUÇÃO À CIÊNCIA E
 ENGENHARIA DOS MATERIAIS
PROFª. ESP. HERICA FREITAS SILVA
1° edição
Ipatinga, MG
Editora Prominas
2024
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 Diretor Geral: Prof. Esp. Valdir Henrique Valério
 Diretor Executivo: Prof. Dr. William José Ferreira
 Ger. do Núcleo de Educação a Distância: Profa Esp. Cristiane Lelis dos Santos
Coord. Pedag. da Equipe Multidisciplinar: Profa. Esp. Imperatriz da Penha Matos
 Revisão Gramatical e Ortográfica: Profª. Naiana Leme Camoleze
 Revisão técnica: Profª. Jaqueline Miranda
 
 Revisão/Diagramação/Estruturação: Clarice Virgilio Gomes
 Prof. Esp. Guilherme Prado
 Lorena Oliveira Silva Portugal 
 
 Design: Bárbara Carla Amorim O. Silva 
 Daniel Guadalupe Reis
 Élen Cristina Teixeira Oliveira 
 Maria Eliza P. Campos 
© 2024, Editora Prominas.
 
Este livro ou parte dele não podem ser reproduzidos por qualquer meio sem Autoriza-
ção escrita do Editor.
Ficha catalográfica elaborada pela bibliotecária Melina Lacerda Vaz CRB – 6/2920.
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LEGENDA DE
Ícones
Trata-se dos conceitos, definições e informações importantes 
nas quais você precisa ficar atento.
Com o intuito de facilitar o seu estudo e uma melhor compreensão 
do conteúdo aplicado ao longo do livro didático, você irá encontrar 
ícones ao lado dos textos. Eles são para chamar a sua atenção para 
determinado trecho do conteúdo, cada um com uma função específica, 
mostradas a seguir:
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virtual, relacionados ao conteúdo apresentado no livro.
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associando-os a suas ações.
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conteúdos abordados no livro.
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palavras mostradas no decorrer do livro.
 
 
 
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VAMOS PENSAR?
FIXANDO O CONTEÚDO
GLOSSÁRIO
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SUMÁRIO
1. CONCEITO DA CIÊNCIA DOS MATERIAIS...................................................................................................6
2. TETRAEDRO DA CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS...............................................................7
3. PROCESSO DE EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS............................................................................................9
 3.1 A Idade da Pedra..............................................................................................................................................9
 3.2 A Idade dos Metais.......................................................................................................................................10
 3.3 A Idade do Cobre...........................................................................................................................................11
 3.4 A Idade do Bronze........................................................................................................................................12
 3.5 A Idade do Ferro...........................................................................................................................................12
FIXANDO O CONTEÚDO.............................................................................................................................................14
GABARITO.........................................................................................................................................................................17
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................................................................18
INTRODUÇÃO À CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS..................................................2
CONFIRA A SEGUIR
Este livro apresenta o conceito inicial da Ciência e Engenharia de materiais, assim como 
a evolução história dos materiais pelo homem ao longo da passagem das eras pré-
históricas até a era moderna.
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1. CONCEITO DA CIÊNCIA DOS MATERIAIS
 A ciência dos materiais é a área da engenharia responsável por estudar as interações 
entre os materiais, como ligações químicas, arranjos moleculares, propri¬edades física 
presentes na natureza (ASHBY, 1999). Através do estudo desta ciência é possível obter os 
conhecimentos científicos dos materiais existentes, aplica-los em diversas solicitações 
do cotidiano, da engenharia e também estudar para melhoria e complementação de 
suas propriedades assim como a descoberta de novos materiais.
 Esta ciência objetiva-se em caracterizar as propriedades dos materiais com base 
em sua composição química, arranjo estrutural e tipos de esforços que são atribuídos a 
eles. Segundo Callister Jr. e Rethwisch (2021) se pode caracterizar as propriedades dos 
materiais com base em seis classes, são elas: mecânica, elétrica, térmica, magnética, 
ótica e deteriorativa.
 De fato, esta área de estudo acompanhou a evolução da humanidade desde os 
seus primórdios, quando o homem utilizava a pedra como principal insumo em suas 
manufaturas para caça e sobrevivência. Ao longo das eras a ciência dos materiais se 
aperfeiçoou, assim como o homem, e se tornou a ciência que a engenharia conhece na 
era moderna.
 Dentro deste conceito nota-se que está ciência é de suma importância para todas 
as áreas da engenharia, pois através dela é possível seguir evoluindo nas pesquisas 
relacionadas aos insumos de produção no mundo. A globalização depende muito 
da evolução dos insumos, porque a cada dia a engenharia estuda novos meios que 
satisfaçam as solicitações da industrialização.
 Para o profissional de engenharia, essa ciência torna-se aliada, pois independente 
da área de atuação do profissional, ele deve estar capacitado para reconhecer e 
aplicar seus conhecimentos sobre a importância dos materiais e seus diferentes tipos 
de aplicação na engenharia. 
 Como um exemplo clássico da aplicação dessa ciência, pode-se citar a visão 
crítica de um engenheiro mecânico ao determinar um material em sua rotina de trabalho, 
a fim de aplicar melhores métodos de manufatura ou manutenção. Ou um engenheiro 
químico que deve conhecer todas as interações físicas e químicas dos materiais em 
sua rotina de trabalho em laboratório de testes. Assim como diver¬sas outras áreas da 
engenharia possuem sua aplicabilidade dentro da ciência dos materiais.
 Existe, contudo, uma classificação dos materiais com base nos estudos realizados 
por esta ciência, esta classificação foi construída através dos milênios passados com 
a evolução humana. Os materiais subdividem-se em: metais, polímeros, cerâmicos 
e compósitos. Esta classificação é realizada de acordo com a similaridade das 
propriedades destes materiais, assim como processamento e estruturas.
 Através da ciência dos materiais, profissionais da engenharia podem desenvolver 
estudos que acompanham as descobertas e evoluções da tecnologia, correlacionando 
à aplicação de materiais já existentes otimizando sua capacidade. Assim como 
quantificar a aplicabilidade de novas descobertas que a era moderna possui como 
consequência.
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 Por se tratarem de conceitos tão parecidos, a ciência e engenharia de 
materiais caminham juntas no meio científico. Todavia seus conceitos não devem ser 
confundidos. A ciências dos materiais é o campo de estudo direcionado para estudo de 
comportamento, aplicação, melhoria e descobrimento de novos materi¬ais. Enquanto a 
engenharia de materiais é o campo responsável por utilizar tais estudos nas aplicações 
de práticas da engenharia.
 Indiferente do campo de estudo, existe um conceito muitoimportante que 
chamamos de tetraedro da ciência e engenharia dos materiais. Este conceito permite 
auxiliar o profissional a desenvolver o pensamento crítico através de quatro principais 
pilares sobre o material estudado, são eles: Síntese ou processamento, propriedade e 
performance estrutura e composição química.
2. TETRAEDRO DA CIÊNCIA E ENGENHARIA DOS MATERIAIS
Para complementação da introdução a ciências dos materiais recomenda-se a 
leitura da Unidades 1 do livro “Ciência e Tecnologia dos Materiais” (2015)de auto-
ria de Henrique Cezar Pavanati. Disponível em: https://bit.ly/3loT92x. Acesso em: 
28 jan. 2021.
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 Ademais para que se possa estudar esta ciência é preciso conhecer os conceitos 
obtidos através da evolução do homem, desde os processos primitivos até os tempos 
modernos. Assim como diversas metodologias aplicadas, como a química a física e 
outros conceitos. Um ponto muito importante para este estudo é o conhecimento do 
tetraedro da ciência dos materiais, sua importância e aplicação no meio de todo este 
vasto conceito. 
Mesmo a ciência dos materiais e a engenharia dos materiais possuírem conceitos distin-
tos, elas ainda formam uma dupla dentro do estudo dos materiais que dedica os esforços 
para a evolução destes insumos na engenharia (ASKELAND; WRIGHT, 2015).
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 Este recurso permite que os campos de estudo desta ciência sejam bem definidos, 
divididos e compreendidos. Além disso, a ordenação destes quatro fatores permite que 
o aluno possa enxergar a interdependência de todos os elementos componentes do 
tetraedro. Na ciência dos materiais se estuda principalmente as propriedades de cada 
material para aplicações diversas ao longo das atividades do ser humano, nota-se 
então a importância de saber o que configura tais propriedades.
 A estrutura de um material é a organização de todos os elementos que fa-zem 
parte de sua composição. A forma e configuração dessa estrutura é baseada na rota 
de processamento (fabricação) do material analisado, com isso, fica fácil assimilar que 
todos os materiais com rotas distintas terão estruturas (configurações) diferentes se 
comparados.
 Além da estrutura é necessário o conhecimento intrínseco da composição química, 
pois através dela se pode determinar algumas propriedades físicas e químicas, também 
quais rotas de processamento poderão ser utilizadas sem que suas propriedades sejam 
afetadas ao final do processo.
 Quando um material é selecionado para certo trabalho na engenharia, a análise 
crítica deve ser realizada levando em consideração todas as quatro propriedades 
citadas no tetraedro. Estas propriedades sempre estarão interligadas de forma que 
qualquer alteração mínima em uma, pode afetar consideravelmente outra propriedade 
importante para a aplicação desejada (ASKELAND; WRIGHT, 2015).
Figura 1: Tetraedro da Ciência e Engenharia de Materiais
Fonte: Elaborado pela Autora (2021)
Você foi escolhido para trabalhar em uma empresa com seleção de materiais para fabri-
cação de tubos para saneamento básico. O seu supervisor pede um material com a com-
posição “X”, mas precisa da rota de processamento “Y”. Com suas pesquisas chegou aos 
materiais A, B e C, sendo que todos atenderiam perfeitamente segundo sua análise crítica. 
O custo de C > A > B. O material B atenderia bem, mas em sua composição química existe 
um elemento que contaminaria o solo. Já o material A é mais frágil fisicamente, contudo, 
existe a possibilidade de um tratamento que o tornaria mais resistente. Por fim, o material 
C não precisaria de nenhum tratamento, atendendo bem as expectativas, contudo, este é 
o material mais custoso. Com base nas propriedades requeridas e estudando o tetraedro, 
qual material você utilizaria? Discuta com seu tutor.
VAMOS PENSAR?
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 Quando se estuda a ciências dos materiais é importante que o conhecimento 
didático seja combinado com o pensamento crítico para avaliar situações com 
coerência, levando em consideração funcionalidade, meio ambiente e custo.
 Desde os primórdios da sociedade o homem busca por evolução, construin¬do 
ao longo do tempo uma continuidade para diversas áreas de estudo. Com a ciências 
dos materiais esta situação não é diferente, a evolução do homem no contexto histórico 
é tão importante para esta ciência como para a história.
 Antes de desenvolver um pensamento sobre a importância da evolução humana 
para o mundo, reflita: O que seria da humanidade se ela ainda estivesse fazendo 
utensílios de pedra para caçar? Não é muito difícil imaginar o impacto que a evolução 
possui sobre a vida das pessoas.
 A engenharia, ciência, tecnologia e todo conforto que a humanidade desenvolveu 
ao longo das eras só se tornou possível com a evolução do homem. Através da inteligência 
humana que se desenvolveu ao longo dos anos foi possível a industrialização do mundo 
chegando ao nível da quarta revolução industrial do século XXI.
 A evolução histórica dos materiais pode ser dividida em três principais períodos: 
idade da pedra vista nos primórdios da sociedade, idade dos metais destacando 
principalmente a idade do bronze e depois a idade dos metais para as outras ligas, esse 
período da idade dos metais se subdivide pela importância distinta das ligas descobertas 
e sua funcionalidade. Todavia entre estes acontecimentos pode-se subdividir a idade 
dos metais, fazendo com que a linha da evolução dos materiais fique mais completa, 
assim temos: idade da pedra, idade dos metais, idade do cobre, idade do bronze, idade 
do ferro.
 3.1 A Idade da Pedra
 A idade da pedra é conhecida como o marco inicial da evolução do homem, 
neste período a espécie homo sapiens começou a produção e utilização de utensílios 
confeccionados utilizando a pedra como principal insumo. Todavia, esta era não se 
tratou somente da utilização deste insumo, ela comportou também alguns eventos 
que se tornaram marcos importantes na história, como a formação da sociedade, a 
atividade agropecuária e a descoberta do fogo. 
 Este período é segmentado em três períodos distintos: Período Paleolítico, Período 
Mesolítico e Período Neolítico (NAVARRO, 2006). Cada um destes, representa uma parte 
3. PROCESSO DE EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS
É importante sempre estudar e aprofundar os conceitos de evolução humana 
e também da continuidade das ciências importantes para a modernização de 
novos métodos e técnicas da engenharia. Recomendamos a leitura da Unidade 
1 do Livro “Ciência e Engenharia de Materiais – Uma Introdução” de Callister Jr. 
e Rethwisch (2021). Disponível em: https://bit.ly/3tv9Bkr. Acesso em: 28 jan. 2021.
BUSQUE POR MAIS
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importante da história da evolução do homem, consequentemente a evolução da 
utilização dos mais diversos materiais.
 Na idade da Pedra Antiga ou Pedra Lascada, também conhecida como Período 
Paleolítico, que ocorreu a aproximadamente 2 milhões de anos antes do século XXI, 
quando o homem era selvagem, e utilizava utensílios confeccionados principalmente 
para se alimentar (através da caça) e se defender de outros homens/animais. 
 A característica de confecção deste período é a principal responsável por nomear 
esta era como a “Era da Pedra Lascada”, pois o homem utilizava lascas brutas, obtidas 
da colisão entre pedras, para confeccionar utensílios simples como lâminas quebradas, 
pequenas facas e lanças brutas confeccionadas de madeira e pedra. Esta produção 
era feita basicamente batendo pedras umas sobre as outras na tentativa de conseguir 
o formato desejado, não existia forma melhor para a obtenção desses insumos e por 
isso a manufatura era limitada a simplicidade (NAVARRO, 2006).
 Na Pré-história, ou Período Mesolítico ocorre um dos primeiros marcos na evolução 
do homem, a agricultura. Este período pode ser visto entre a era Paleolítica e Neolítica 
somente em alguns pontos mais frios, onde o homem passou a cultivar alguns alimentos 
para garantir sua sobrevivência em meio à escassez de recursos.
 Neste período as ferramentasnão se limitava apenas a armas para caça e guerra, 
mas o homem passou a confeccionar utensílios que o ajudasse a cultivar o alimento. 
Pás primitivas de pedra eram utilizadas para cavar e plantar, o homem viu-se evoluindo 
na manufatura por necessidade de sobrevivência.
 Já o período Neolítico, também chamado de Período da Pedra Polida, marca a 
última fase da Idade da Pedra. Através da agricultura desenvolvida na era Mesolítica 
o homem pode reproduzir, criando pequenas tribos e aglomerações através da terra. 
Além desse marco na história, o Período Neolítico é marcado pela descoberta do fogo, o 
homem faz a descoberta deste elemento proporcionando a utilização de novos insumos. 
 Com essa grande evolução, o homem passou a utilizar além da pedra, outros 
materiais como ossos, argila e a cerâmica (argila + fogo). O homem e seus iguais 
deixaram as cavernas, passando a viver em pequenas tribos e ocas construídas de 
materiais simples como argila, pedra e aglomerados de argila e palha.
 Além disso, neste período ouve a criação de alguns padrões de vestimentas entre 
as tribos. O que determinava a qual aglomeração um determinado ser per¬tencia, essa 
ação permitia diferenciar o povo amigo de inimigo, diminuindo as guerras entre aliados.
 Outro fator bastante importante para a era Neolítica é a utilização do senso de 
seleção com os animais, o homem começa e entender os conceitos sobre domesticação 
e passa a consumir os produtos provenientes de alguns animais (pecuária), como: leite, 
ovos, banha, carnes de engorda, etc. Este consumo só era possível devido a capacidade 
de cultivar do homem, onde ele podia alimentar os animais domesticados para usufruir 
de seus produtos.
 Ao final da Idade da Pedra então o homem possui os recursos de manufatura de 
ferramentas e utensílios, agricultura, pecuária, presença de tribos mais organizadas, a 
descoberta do fogo e o início da utilização de outros insumos para a confecção de suas 
ferramentas.
 3.2 A Idade dos Metais
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 A Idade dos Metais só foi possível devido a principal descoberta do homem no 
período Neolítico. O fogo trouxe a possibilidade de trabalhar com diferentes materiais, 
como cerâmicas e os metais que foram posteriormente incluídos em suas manufaturas. 
Alguns utensílios antes produzidos em pedra e ossos passavam a ser constituídos de 
metais como o cobre, ligas do cobre e o ferro. 
 Os insumos para caça, agricultura e pecuária, antes produzidos em materiais que 
se deterioravam com certa facilidade, foram substituídos pelos confeccionados com 
metais. Isso proporcionou maior eficiência, estabilidade e durabilidade as ferramentas 
utilizadas no cotidiano do homem desta era. 
 A utilização dos metais como insumo de produção possibilitou ao homem 
descobertas básicas relacionadas a ciências dos materiais, como: ponto de fusão, 
dureza, maleabilidade e outras características físicas dos metais. A partir dessa ida¬de 
o homem começou a diferenciar metais, criando ligas metálicas e aperfeiçoando sua 
manufatura com este insumo.
 Durante a manufatura de alguns itens, o homem foi descobrindo novos materiais, 
novas misturas e como realiza-las com sucesso. A criação destas novas ligas permitiu 
que os materiais dessem mais um passo em seu processo de evolução, a partir destas 
misturas o homem chegou ao cobre, bronze e ferro.
 3.3 A Idade do Cobre
 Estratificando a Idade dos Metais, pode se citar primeiro a Idade do Cobre. Este 
foi o primeiro metal utilizado pelo homem para fins de manufatura, sucedeu o período 
Neolítico. Com o uso do fogo o cobre poderia ser moldado facilmente para diversos 
formatos, sendo possível confeccionar variadas formas.
 Este material encontra-se na natureza de duas formas, uma delas é em forma 
de óxidos. Acredita-se que o primeiro minério utilizado pelo homem tenha sido um 
carbonato, chamado de malaquita - Cu2(OH)2(CO3). Através de fundição deste minério 
na confecção de cerâmicas o homem descobriu o cobre.
Com a chegada desta era o homem descobria a base da indústria metalúrgica 
e siderúrgica. Para acrescentar conceitos, acesse: https://bit.ly/3qS9m1n. (Acesso 
em: 29 jan. 2021).
Malaquita - Cu2(OH)2(CO3) é um carbonato de cobre utilizado para a produção 
de ligas de cobre para a indústria. Para acrescentar conceitos acesse: https://bit.
ly/2NrdMOW. (Acesso em: 29 jan. 2021).
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https://bit.ly/3qS9m1n
https://bit.ly/2NrdMOW
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 Por se tratar de um material com excelente condutibilidade elétrica e térmica o 
cobre torna-se um material muito fácil de ser trabalhado, essa capacidade na Idade 
do Cobre fez com que ele fosse cada vez mais empregado, dando a possibilidade da 
criação e evolução em suas diferentes ligas.
 3.4 A Idade do Bronze
 O conceito de liga metálica é simples, utilizam-se dois ou mais materiais para 
fabricar um novo “material” desde que pelo menos um destes componentes seja 
um metal. Esta liga possui propriedades de todos os materiais utilizados em sua 
confecção. Normalmente na engenharia utilizam-se mais ligas metálicas do que os 
próprios metais puros, isso porque as propriedades físicas destes se complementam 
formando uma liga mais proveitosa.
 O bronze é uma liga metálica que possui em sua composição cerca de 90% de 
Cobre (Cu) e 10% de Estanho (Sn). A idade do bronze se caracterizou pela mistura destes 
materiais gerando a liga metálica chamada bronze. Muitas literaturas abordam a idade 
do bronze logo depois do período Neolítico, mas outros autores como Navarro (2006) 
ditam indícios da idade do cobre entre estas duas eras (Pedra-Bronze) justamente pelo 
período de descobrimento da possibilidade de misturar dois materiais diferentes.
 Esta era é marcada pelo início da metalurgia de fato, onde o homem começa 
a misturar materiais diferentes como o bronze (Cu e Sn) para obtenção de ligas para 
manufatura. Todavia o bronze se tornara um insumo caro, e na sua concepção apenas 
pessoas com maior poder de compra possuíam acesso à esta liga metálica. Após certo 
tempo de uso, a prática de misturar ambos metais se tornou mais comum, o que reduziu 
seu preço de mercado chegando até as mão de classes média-baixas.
 3.5 A Idade do Ferro
 Com o avanço dos conhecimentos sobre a mistura de dois ou mais materiais, 
o homem finalmente chega a idade do ferro, período esse em que a pré-história teria 
chegado ao seu fim. O ferro passou a substituir o cobre nas manufaturas do homem. 
Este é o marco histórico que encerra a linha do tempo da evolução básica dos materiais. 
 Esta era foi inicialmente observada no Oriente Médio, onde o homem descobriu 
a possibilidade de extrair o minério de ferro das rochas e confeccionar seus utensílios. 
Com o tempo este material foi substituindo o cobre e o bronze, isso porque o homem viu 
que o elemento ferro (Fe) estava mais presente na natureza, e proporcionava também 
maior durabilidade e resistência em suas manufaturas.
 Partindo do Oriente médio, a Idade do Ferro passou pelo Egito, Grécia, Áfri-ca, 
Europa, Índia e Ásia. A América não havia feito esta descoberta, então algum tempo 
depois a Europa, através da sua caravana de colonização apresentou artigos de ferro 
aos nativos desta área. 
 Nesta era o homem descobriu não apenas o ferro, mas pode evoluir em outros 
segmentos. Um dos principais segmentos que evoluíram com esta descoberta foi a 
construção, o homem viu-se construindo pontes, fortalezas e moradias com o auxílio 
deste insumo. Neste período as atividades de tecelagem e cerâmica também evoluíram, 
o que permitiu que o homem pudesse combinar recursos para crescer como sociedade.
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 Tornou-se comum o ato de misturar o ferro com outros elementos, criando ligas 
metálicas que conferiam diferentes propriedades aos insumos criados. As ligas de ferro 
tornaram-se o principal material utilizado na construção, produção, agricultura, etc. 
Neste período era comum a presença de muitos ferreiros nas cidades, o que tornou a 
prática de forja bastante prestigiada.
 A partir do século XIX o homem desenvolveunovos meios de processamento de 
materiais, surgiram novas técnicas de fundição e com isso uma liga muito importante 
para o mundo, o aço. A liga metálica chamada aço é composta principalmente de ferro 
(Fe) e carbono (C), estas proporções podem chegar em até 97% Fe, 2%C e 1% de outros 
elementos ou impurezas, variando dependendo dos processos e aplicações.
 A partir das evoluções do final da Idade do Ferro, o homem saiu do período pré-
histórico e começou uma jornada de desenvolvimento sem limites. Com a descoberta 
do aço o homem pode evoluir não só em construções, manufatura, agricultura, pecuária, 
mas também em inovações e novas tecnologias para continuar evoluindo na utilização 
dos materiais.
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FIXANDO O CONTEÚDO
1. Através dos estudos realizados compreende-se que a ciência dos materiais objetiva-
se em caracterizar as propriedades dos materiais baseando-se em sua composição 
química, arranjo estrutural e submissão de esforços ao longo do trabalho. Existem no 
entanto seis principais classificações para as propriedades dos materiais dentro da 
concepção dos estudiosos, são elas:
a) mecânica, elétrica, calorífica, magnetismo, visual e construtiva.
b) mecânica, física, química, magnética, ótica e deteriorativa.
c) mecânica, química, física, ótica, deteriorativa e construtiva.
d) mecânica, elétrica, térmica, magnética, ótica e deteriorativa.
e) mecânica, elétrica, térmica, magnetismo, visual e construtiva.
2. Analise as sentenças e marque a alternativa correta.
I. A ciências dos materiais é o campo de estudo direcionado para a observação do 
comportamento, aplicação, melhoria e descobrimento de novos materiais.
II. Dentro dos conceitos de ciências dos materiais estuda-se interações entre os 
materiais, ligações químicas, arranjos moleculares, propriedades físicas e químicas.
III. A engenharia de materiais é o campo responsável por utilizar tais estudos na seleção 
e aplicação dos materiais em diversas funções.
a) Estão corretas I e III.
b) Estão corretas II e III.
c) Todas as afirmativas estão corretas.
d)Somente a III está correta.
e) III está incorreta.
3. Um conceito muito importante para a ciência dos materiais já criado é o tetraedro 
da ciência e engenharia de materiais, o qual possui quatro principais pilares que 
determinam a condição e propriedades de um dado material. Sabe-se que a alteração 
de um destes quatro pilares reflete sobre os três, independen¬te de qual seja. Dentro 
deste conceito os quatro pilares do tetraedro da ciência e engenharia de materiais são:
a) fabricação, propriedade física, estrutura e composição química.
b) síntese ou processamento, propriedade e performance, estrutura e composição 
química.
c) síntese ou processamento, ductilidade, estrutura de átomos e composição química.
d) síntese ou processamento, propriedade e performance, estrutura e composição 
física.
e) síntese ou processamento, redes de bravais, estrutura e composição química.
4. Leia o trecho abaixo e assinale a assinale com V (verdadeiro) ou F (falso).
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“Os primeiros seres humanos tiveram acesso a apenas um número muito limitado de 
materiais, aqueles que ocorrem naturalmente: pedra, madeira, argila, peles, e assim 
por diante. Com o tempo, eles descobriram técnicas para a produção de materiais que 
tinham propriedades superiores àquelas dos materiais naturais; esses novos materiais 
incluíam as cerâmicas e vários metais. Além disso, foi descoberto que as propriedades 
de um material podiam ser alteradas por meio de tratamentos térmicos e pela adição 
de outras substâncias. Naquela época, a utilização dos materiais era um processo 
totalmente seletivo que envolvia decidir, entre um conjunto específico e relativamente 
limitado de materiais, o que mais se adequava a uma dada aplicação em virtude das 
suas características.” 
(CALLISTER JR.; RETHWISCH, 2021, p. 02).
( ) O trecho cita a evolução da idade da pedra para a idade do ferro.
( ) A descoberta do fogo foi um grande diferencial para evolução do homem.
( ) O homem já havia definido um conceito concreto sobre a ciências dos materiais 
nesse período.
( ) O que era limitado não era a quantidade de materiais disponível, mas sim o 
conhecimento do homem sobre suas disponibilidade na natureza.
a) V – F – F – F.
b) V – V – F – V.
c) F – V – F – F.
d) V – F – F – V.
e) F - V - F - V.
5. Sabe-se que a Idade da Pedra foi um período que marcou o início da evolução do 
homem, além da utilização da pedra como principal fonte de manufatura houveram 
também descobertas e evoluções em outros segmentos importantes para a história. A 
Idade da Pedra se divide em três principais períodos, são eles:
a) Período da Pedra, Período do Fogo e Período da Caça.
b) Período Paleolítico, Período do Fogo e Período da Pesca.
c)Período Paleolítico, Período Mesolítico e Período Neolítico.
d) Período Paleolítico, Período Mesolítico e Período da Agricultura.
e) Período da Agricultura, Período da Caça e Período da Pesca.
6. O Período Neolítico foi um grande marco na Idade da Pedra, pois através dos marcos 
nele ocorridos o homem pode evoluir como criatura, realizando novar atividades e 
estudando novos métodos de produção e de vida. Com base na afirmação, assinale a 
alternativa que contenha os principais marcos da era Neolí¬tica:
a) Agricultura, Pecuária, Descobrimento do Fogo e Crescimento dos Povos.
b) Agricultura, Pesca, Descobrimento do Fogo e Junção de tribos.
c) Agricultura, Pecuária, Criação de Tribos e Crescimento dos Povos.
d) Agricultura, Pesca, Construções de Casa e Saída das Cavernas.
e) Agricultura, Reprodução, Descobrimento do Fogo e Crescimento dos Povos.
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7. Uma liga metálica é uma mistura de dois ou mais elementos caracterizando em um 
novo material, com propriedades de todos os elementos a ela adicionados. O bronze 
é uma liga metálica que fora muito utilizada na pré-história pelo homem, é composto 
principalmente de dois materiais, estes e suas proposições são respectivamente:
a) Cu 90% - Fe 10%.
b) Cu 90% - Mn 10%.
c) Cu 10% - Sn 90%. 
d) Cu 90% - Sn 10%.
e) Cu 85% - Sn 10% - S 5%.
8. A descoberta do ferro foi um passo gigantesco para a evolução das ligas metálicas, 
proporcionando a criação de diversas destas com diferentes propriedades. A partir 
desta descoberta o homem pode evoluir, finalmente deixando a Era da Pré-História 
para trás. Uma das ligas mais importantes da história foi sem dúvida o aço, este insumo 
descoberto no final da pré-história ainda é o principal material utilizado no século XXI. 
Sabendo-se que a composição do aço é principalmente Fe, C e outros/impurezas, 
assinale a quantidade aproximada de cada um destes elementos contidos nesta liga 
metálica.
a) 97% Outros/Impurezas, 2% Fe e 1% C.
b) 95% Fe, 4% C e 1% Outros/Impurezas.
c) 99% Fe, 2% C e 1% Outros/Impurezas.
d) 97% Fe, 2% C e 1% Outros/Impurezas.
e) 2% Fe, 98% C e 1% Outros/Impurezas.
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RESPOSTAS DO FIXANDO O CONTEÚDO
QUESTÃO 1 D
QUESTÃO 2 E
QUESTÃO 3 D
QUESTÃO 4 C
QUESTÃO 5 C
QUESTÃO 6 C
QUESTÃO 7 D
QUESTÃO 8 D
18
BRASIL. Lei Nº 5.172, de 25 de Outubro de 1966. Dispõe sobre o Sistema Tributário Nacional 
e institui normas gerais de direito tributário aplicáveis à União, Estados e Municípios. 
Brasília, DF: Senado Federal, [1966]. Disponível em: https://bit.ly/3isX3Ei. Acesso em: 25 
jul. 2020.
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