3 periodo Resistência dos Materiais_cópia

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ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
Johnatan dos santos pinto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 
Resistência dos Materiais 
 
Trabalho apresentado à Universidade - ANHANGUERA, como requisito parcial para a 
obtenção de média trimestral nas disciplinas de: RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Johnatan dos SP (John Stellor) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 EXPERIMENTO ALGETEC LABORATÓRIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo, 
Anhanguera 
 
O ALGETEC Laboratórios Virtuais é uma plataforma online que simula situações reais 
de laboratório nas áreas de engenharia e saúde. Ela permite a verificação prática de 
hipóteses, leis e teorias científicas, reproduzindo com alta fidelidade os experimentos 
realizados nos equipamentos físicos da ALGETEC. 
 
 
EXPERIMENTO 1: ENSAIO DE TRAÇÃO 
 
1. Estas tabelas apresentadas abaixo para cada um dos materiais no experimento e 
utilizando as equações apresentadas no sumário teórico e a relação abaixo para 
calcular a força atuante sobre o corpo de prova: 
1 kgf = 9.8067 
 
 
 
Tabela 1 – Força atuante nos corpos de prova 
 
 Ensaio de tração (Alumínio 6061) 
 CP1 CP2 CP3 
kgf/cm² (kgf) Força (N) kgf/cm² (kgf) Força (N) kgf/c 
m² 
(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 
 
Tabela 1 – Força atuante nos corpos de prova 
 
 Ensaio de tração (Aço Carbono ASMT A36) 
 CP1 CP2 CP3 
kgf/cm² (kgf) Força (N) kgf/c 
m² 
(kgf) Força (N) kgf/c 
m² 
(kgf) Força (N) 
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 62,5 406,25 3983,97190 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 
 
Tabela 1 – Força atuante nos corpos de prova 
 Ensaio de tração (Composto de Liga de Titânio) 
 CP1 CP2 CP3 
kgf/cm² (kgf) Força (N) kgf/cm² (kgf) Força (N) kgf/cm² (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 3824,613 55,0 357,50 3505,895 
94,0 611,00 5991,89370 92,5 601,25 5896,278 85,0 522,50 5418,202 
132,5 861,25 8446,02038 130,0 845,00 8286,662 120,0 780,00 7649,226 
157,5 1023,75 10039,60913 155,0 1007,50 9880,250 143,0 929,50 9115,328 
180,0 1170,00 11473,83900 180,0 1170,00 11473,839 165,0 1072,50 10517,690 
205,0 1332,50 13067,42775 202,5 1316,25 12908,069 196,0 1274,00 12493,740 
237,0 1540,50 15107,22135 225,0 1462,50 14342,299 207,0 1345,50 13194,910 
250,0 1625,00 15935,88750 247,5 1608,75 15776,529 228,0 1482,00 14533,530 
 
 
Tabela 1 – Força atuante nos corpos de prova 
 Ensaio de tração (Alumino 2024) 
 CP1 CP2 CP3 
kgf/cm² (kgf) Força (N) kgf/cm² (kgf) Força (N) kgf/cm² (kgf) Força (N) 
25,0 162,50 1593,58875 25,0 162,50 1593,5888 24,0 156,00 1529,845 
50,0 325,00 3187,17750 50,0 325,00 3187,1775 46,0 299,00 2932,203 
75,0 487,50 4780,76625 78,0 507,00 4971,9969 70,0 455,00 4462,049 
100,0 650,00 6374,35500 105,0 682,50 6693,0728 92,5 601,25 5896,278 
120,0 780,00 7649,22600 125,0 812,50 7967,9438 110,0 715,00 7011,791 
140,0 910,00 8924,09700 145,0 942,50 9242,8148 130,0 845,00 8286,662 
145,0 942,50 9242,81475 150,0 975,00 9561,5325 134,0 871,00 8541,636 
150,0 975,00 9561,53250 154,0 1001,00 9816,5067 136,0 884,00 8669,123 
152,0 988,00 9689,01960 156,0 1014,00 9943,9938 138,0 897,00 8796,610 
 
Utilizando os dados das tabelas acima, os valores de tensão e de deformação nos 
corpos de prova, para cada um dos materiais ensaiados e os valores calculados. 
 
Tabela 2 – Força atuante nos corpos de prova 
 Ensaio de tração (Alumino 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 47,83500 0,0004918 
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 
 
Tabela 2 – Força atuante nos corpos de prova 
 Ensaio de tração (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 0,000192308 97,20596811 0,000248963 98,403422 0,000273973 
132,21915390 0,000357143 132,55359290 0,000331950 133,937990 0,000328767 
164,23010700 0,000219780 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 
 
Tabela 2 – Força atuante nos corpos de prova 
 Ensaio de tração (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 
492,01710980 0,004256480 492,01710980 0,004493151 486,029840 0,004419890 
560,35281950 0,004856753 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 
 
Tabela 2 – Força atuante nos corpos de prova 
 Ensaio de tração (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 
382,679974300,004918033 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 0,007923497 411,07870190 0,007891156 406,49768 0,007734807 
420,94797170 0,009016393 416,34894170 0,008979592 412,38896 0,008563536 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Com esses dados, temos o gráfico “Tensão (MPa) x Deformação (mm/mm)” para o 
material ensaiado. 
 
 
3. Com base nos gráficos construídos, os valores do módulo de elasticidade, limite de 
escoamento e limite de resistência à tração para cada material ensaiado : 
 
Alumínio 6061: 
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3. 
ME = 270,6094Mpa / 0,0029508 = 91707,13027Mpa. 
Limite de escoamento = 284,2766Mpa. 
Limite de resistência a tração = 314,3443Mpa. 
 
Aço Carbono ASTM A36: 
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3. 
ME = 25033,87Mpa. 
Limite de escoamento = 252,84213Mpa. 
Limite de resistência a tração = 399,08054Mpa. 
 
Composto de Liga de Titânio: 
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3. 
ME = 89875,54Mpa. 
Limite de escoamento = 920,51106Mpa. 
Limite de resistência a tração = 935,23924Mpa. 
 
Alumínio 2024: 
Módulo de elasticidade ME = Tensão / Deformação no regime elástico CP3. 
ME = 81543,86Mpa. 
Limite de escoamento = 412,38896Mpa. 
Limite de resistência a tração = 530,21437Mpa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO 2: ENSAIO DE COMPRESSÃO 
 
 
 
1. Tabela abaixo para um dos materiais. os valores da carga e alongamento sofrido 
pelo corpo, para intervalo de 5kgf/cm². Note que a carga é dada pelo manômetro 
em kgf/cm² e a unidade requerida para a análise dos dados MPa. os valores 
obtidos no experimento a relação abaixo. 
1kgf/cm² = 0.098067Mpa 
Tabela 1 – Dados obtidos no experimento 
 Ensaio de Compressão 
CP 01 – Nylon CP 02 - Teflon CP 03 - Poliacetal 
Carga 
(kgf/cm²) 
Carga 
(MPa) 
Alongamento 
(mm) 
Carga 
(kgf/cm²) 
Carga 
(MPa) 
Alongament 
o (mm) 
Carga 
(kgf/cm²) 
Carga 
(MPa) 
Alongament 
o (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 
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 4,662 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, o gráfico “Tensão (MPa) x Deformação” 
 
 
 
 
3. Esses são os cálculos do modulo de elasticidade e tensão de compressão para 
os materiais ensaiados 
 
Tabela 2 – Propriedades dos materiais 
 
A Modulo de Elasticidade (GPa) Tensão de Escoamento (Mpa) 
Nylon 1927,53 83,00 
Teflon 1626,26 38,00 
Teflon 7657,42 146,00 
 
EXPERIMENTO 3: ENSAIO DE TORÇÃO 
 
 
1. os valores do momento para cada variação de ângulo apresentada pelos corpos 
de prova São: 
 
 
 
 
 
Tabela 1 – Dados obtidos no experimento 
 Ensaio de tração - 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 8,256 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 deformação cisalhantes nos corpos de prova. 
Crie uma tabela semelhante à Tabela 2 para cada um dos materiais testados e 
registre os valores calculados. 
 
Tabela 2 – Deformação e tensão cisalhantes calculadas 
 
 Ensaio de tração - Latão 
CP 01 Latão CP 02 Ferro Fundido CP 03 Aço Carbono 
Deformação 
cisalhante (y) 
Tensão cisalhante 
(Mpa) 
Deformação 
cisalhante (y) 
Tensão cisalhante 
(Mpa) 
Deformação 
cisalhante (y) 
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 341,944 0,003774 511,84 0,020655 389,71 
 
 
1. Utilizando os dados das tabelas acima, construa o gráfico “ Tensão (Mpa) x 
Deformação (y)” para cada material ensaiado. 
 
 
2. 4. Com base nos gráficos gerados, os valores do módulo de elasticidade, limite 
de escoamento e limite de resistência à torção para cada material testado são : 
 
 
Modulo de Elasticidade 
(GPa) 
Limite de 
Escoamento 
Limite de 
Resistência 
Corpos de Prova 
221,94 55,95 111,35 LATÃO 
303,693 236,49 256,237 FERRO FUNDIDO 
128,615 20,32 26,38 AÇO CARBONO 
 
 
 
. 
 No Laboratório Virtual, operei a máquina de Ensaio de Tração, aplicando 
tensões de tração a diferentes corpos de prova e materiais, com o objetivo de 
analisar a resistência desses materiais a esse tipo de carga. Utilizando uma 
bomba hidráulica manual, apliquei pressão de tração sobre a amostra, e um 
manômetro analógico registrou os valores de pressão aplicados. Durante este 
experimento, coletei dados sobre o diâmetro de cada peça e a tensão de 
ruptura. Com os dados obtidos, caracterizei os materiais quanto à Carga Útil, 
também conhecida como Carga de Ruptura. 
 
No segundo experimento, Ensaio de Compressão, apliquei tensões utilizando 
um sistema de medição composto por um manômetro e um relógio 
comparador, que registrou os valores de pressão e deformação em cada 
momento dos testes, em diferentes corpos de prova feitos de diversos 
materiais. Com os dados obtidos e os cálculos realizados, construí um gráfico 
de carga versus deformação específica, a partir do qual calculei o módulo de 
elasticidade de cada material. 
 
Durante o terceiro experimento, operei a máquina de ensaio de torção, 
aplicando torques a diferentes corpos de prova feitos de diversos materiais, 
com o intuito de gerar tensões de torção. O sistema de medição registrou os 
valores de ângulo de torção e de torque aplicados em cada momento do 
experimento. Com os dados obtidos e os cálculos realizados, construí um 
gráfico de tensão versus deformação de cisalhamento, e a partir dele calculei o 
módulo de elasticidade transversal. 
 
 
 
 Obrigado novamente pela oportunidade 
 
 Johnatan dos SP (John Stellor)