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Universidade Estácio de Sá – Campus Praça XI Engenharia Mecânica – Materiais de Construção Mecânica (CCE0687) Professor Fábio Oliveira Lista de Exercícios nº 2 – Gabarito 1ª Questão: Como podem ser alteradas as propriedades dos materiais? R.: As propriedades de um material irão depender da maneira como ele será processado. Além disso, o desempenho de um material será uma função de suas propriedades. Assim a relação entre processamento, estrutura, propriedades e desempenho é muito estreita e totalmente dependente uma da outra, como mostra a figura abaixo. 2ª Questão: A que se refere a estrutura dos materiais? R.: A estrutura de um material se refere, em geral, ao arranjo dos seus componentes internos. A estrutura subatômica envolve os elétrons no interior dos átomos individuais e as interações com os seus núcleos. Em nível atômico, a estrutura engloba a organização dos átomos ou das moléculas umas em relação às outras. O próximo grande reino estrutural que contem grandes grupos de átomos normalmente conglomerados e chamados de “microscópicos”, significando aquele que está sujeito a uma observação direta através de algum tipo de microscópio. Finalmente, os elementos estruturais que podem ser vistos a olho nu são chamados de “macroscópicos”. 3ª Questão: Como podem ser agrupadas as propriedades dos materiais sólidos? R.: Virtualmente todas as propriedades dos materiais sólidos podem ser agrupadas em seis categorias diferentes: mecânica, elétrica, térmica, magnética, óptica e deteriorativa. 4ª Questão: Quais os três grupos de materiais sólidos de engenharia? Explique suas características. R.: Os materiais metálicos consistem normalmente em combinações de elementos metálicos. Eles possuem um grande número de elétrons não localizados; isto é, esses elétrons não estão ligados a qualquer átomo em particular. Muitas das propriedades dos metais são atribuídas diretamente a esses elétrons. Os metais são condutores de eletricidade e calor extremamente bons, e não são transparentes a luz visível; uma superfície metálica polida possui uma aparência brilhosa. Além disso, os metais são muito resistentes, ao mesmo tempo em que são deformáveis, o que é responsável pelo seu amplo uso em aplicações estruturais. As cerâmicas são compostos formados entre elementos metálicos e elementos não metálicos; na maioria das vezes elas são compostas por óxidos, nitretos e carbetos. A grande variedade de materiais que se enquadra nessa classificação inclui as cerâmicas compostas por minerais argilosos, o cimento e o vidro. Tipicamente, esses materiais são isolantes a passagem de eletricidade e calor, e são mais resistentes a altas temperaturas e ambientes severos do que os metais e os polímeros. Em relação ao seu comportamento mecânico, as cerâmicas são duras, porém são muito frágeis e quebradiças. Os polímeros incluem os materiais comuns de plástico e borracha que conhecemos. Muitos deles são compostos orgânicos que tem sua química baseada no carbono, no hidrogênio e em outros elementos não metálicos; além disso, eles possuem estruturas moleculares muito grandes. Tipicamente, esses materiais possuem baixas densidades e podem ser extremamente flexíveis.
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