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2° LISTA DE EXERCÍCIO – PROPRIEDADES MECÂNICAS DOS MATERIAIS 1 – A figura apresenta o diagrama tensão-deformação para o aço liga com 12 mm de diâmetro original e 50 mm de comprimento de referência. Se o corpo de prova for submetido à carga de tração até 500 MPa, determine o valor aproximado da recuperação elástica e do aumento no comprimento de referência após o descarregamento. 2 - A figura apresenta o diagrama tensão-deformação de uma barra de aço. Determine os valores aproximados do módulo de elasticidade, limite de proporcionalidade, limite de resistência e módulo de resiliência. Se a barra for submetida à carga de tração 450 MPa, determine o valor da recuperação elástica e da deformação permanente na barra quando descarregada. 3 – Um elemento estrutural de um reator nuclear é feito de uma liga de zircônio. Se esse elemento tiver de suportar uma carga axial de 20 kN, determine a área da seção transversal exigida. Use um fator de segurança 3 em relação ao escoamento. Qual é a carga sobre o elemento se ele tiver 1 m de comprimento e seu alongamento for de 0,5 mm? Sabendo que módulo de elasticidade do Zircônio é de 100 GPa, o limite de escoamento é 400 MPa e o material se comporta de forma elástica. 4 – A adição de plastificadores ao cloreto de polivinil provoca a redução de sua rigidez. Os diagramas tensão-deformação apresentados a seguir mostram o efeito para três tipos desse material. Especifique o tipo que deve ser usado na fabricação de haste com 125 mm de comprimento e 50 mm de diâmetro que terá de suportar, no mínimo, uma carga axial de 100 kN e alongar, no máximo, 6 mm. 5 – A figura mostra a porção elástica do diagrama tensão-deformação para um aço-liga. O corpo de prova do qual ela foi obtida tinha diâmetro original de 13 mm e comprimento de referência de 50 mm. Se uma carga P = 20 kN for aplicado ao corpo de prova, determine seu diâmetro e comprimento de referência. Considere o coeficiente de Poisson igual a 0,4. 6 – A figura mostra a porção elástica do diagrama tensão-deformação para uma liga de alumínio. O corpo de prova usado para o ensaio tem comprimento de referência de 50 mm e 12,5 mm de diâmetro. Quando a carga aplicada for de 45 kN, o novo diâmetro do corpo de prova será de 12,48375 mm. Calcule o módulo de cisalhamento para o alumínio. Seu coeficiente de Poisson é de 0,35. 7 – Ao ser submetido a um ensaio de tração, um corpo de prova de liga de cobre com comprimento de referência de 50 mm sofre uma deformação de 0,40 mm/mm quando a tensão é de 490 MPa. Se a tensão de escoamento é de 315 MPa quando a deformação é de 0,0025 mm/mm, determine a distância entre os pontos de referência quando a carga é aliviada. 8 – Uma haste de latão de 8 mm de diâmetro tem módulo de elasticidade de 100 GPa. Se a haste tiver 3 m de comprimento e for submetida a uma carga axial de 2 kN, determine seu alongamento. Qual será o alongamento se o diâmetro for 6 mm?
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