exercicios do ava materiais gabarito[1]

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As propriedades mecânicas de um material são aquelas que envolvem uma reação a uma carga aplicada. Essas propriedades determinam a gama de utilidade de um material e estabelecem a vida útil que pode ser esperada de um determinado componente, além de serem utilizadas para ajudar a classificar e identificar um material.
Associe as informações entre as colunas A e B
	COLUNA A
	COLUNA B
	 
A – DEFORMAÇÃO ELÁSTICA
	(  ) Persiste até 0,005 de deformação nos metais
	
	(  ) A tensão de escoamento é o ponto de origem
	
	(  ) Não é válida a Lei de Hooke
	 
B – DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
	(  ) A tensão e a deformação são proporcionais
	
	(  ) A tensão é distribuída uniformemente na região estreita do material até o LRT
Assinale a alternativa que apresenta a associação correta:
Escolha uma:
a. A, B, B, B, A. 
b. B, A, B, B, A. 
c. A, B, A, A, B. 
d. A, B, B, A, B. 
e. B, A, A, A, B. 
A aplicação de uma força em um objeto é conhecida como carregamento e os materiais podem ser submetidos a diferentes cenários de carregamento. Existem cinco condições fundamentais de carga.
Dada a figura a seguir:
 Assinale a alternativa correta que apresenta, respectivamente, as forças de carregamento em a, b e c
Escolha uma:
a. Compressão, cisalhamento, flexão. 
b. Cisalhamento, flexão, compressão. 
c. Compressão, tração, flexão. 
d. Tração, compressão, torção. 
e. Tração, flexão, cisalhamento. 
A maneira como um material é carregado afeta, e muito, suas propriedades mecânicas e determina em grande parte como um componente falhará ou se o mesmo dará sinais de alerta antes da falha realmente ocorrer.
Sobre a tensão de engenharia é correto o que afirma se em:
Escolha uma:
a. A tensão é definida como a força aplicada a uma determinada área instantânea da seção horizontal de um objeto. 
b. Do ponto de vista de carga, a tensão é a distribuição interna de forças do corpo que se equilibram e reagem às cargas aplicadas a ele. 
c. A palavra tensão é utilizada para definir como a quantidade de deformação na direção da força aplicada dividida pelo comprimento original. 
d. Do ponto de vista do que está acontecendo dentro de um material, a tensão é a força aplicada ou um sistema de forças que tende a deformar um corpo. 
e. A palavra tensão é utilizada para expressar o carregamento em termos de força aplicada a uma determinada área da seção transversal de um objeto. 
O ensaio de tração é um ensaio mecânico fundamental onde uma amostra cuidadosamente preparada é carregada de uma forma muito controlada enquanto se mede a carga aplicada e o alongamento da amostra a uma certa distância.
A seguir é dada a curva tensão-deformação para os materiais A e B.
Escolha uma:
a. O material A é mais resistente que B e apresenta maior ductilidade. 
b. O material B é um material frágil pois suporta valores de tensão inferiores ao material A. 
c. O material B é um material resiliente pois apresenta a capacidade do material absorver energia quando é deformado plasticamente até o momento de ruptura. 
d. O material A apresenta comportamento frágil devido a experimentar elevada deformação. 
e. O material A é dito um material frágil pois suporta elevada tensão e experimenta deformação nula ou quase nula. 
Existem cinco condições fundamentais de carga: compressão, flexão, cisalhamento, torção e tensão.
A _____________ envolve o a pressão uniaxial de cargas no mesmo sentido. A _______ é o tipo de carga na qual duas seções do material, uma de cada lado do plano tendem a ser puxadas ou alongadas em sentidos opostos e a ____________ envolve a aplicação de uma carga de maneira com que um material se curve resultando na compressão do material em um lado e no estiramento do outro lado.
 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
Escolha uma:
a. tensão, flexão, compressão. 
b. compressão, flexão, tensão. 
c. compressão, tensão, flexão. 
d. flexão, compressão, tensão. 
e. tensão, compressão, flexão. 
Os principais produtos de um ensaio de tração são os valores de carga e alongamento que são posteriormente convertidos em uma curva de tensão versus deformação. Uma vez que a tensão e a deformação são obtidas dividindo a carga e o alongamento por valores constantes (dados da geometria da amostra) é possível obtermos a curva tensão-deformação de engenharia.
Com relação as deformações elásticas e plásticas associe as informações  das colunas A e B.
	COLUNA A 
	COLUNA B
	A - DEFORMAÇÃO ELÁSTICA
	I. 
É provocada por tensões que ultrapassam o limite de elasticidade.
	
	II. Obedece a lei de Hooke.
	B - DEFORMAÇÃO PLÁSTICA
	III. 
Desaparece quando a tensão é removida.
	
	IV. É resultado do deslocamento permanente dos átomos 
Escolha uma:
a. I -A, II - A, III - B, IV - B. 
b. I -B, II - A, III - B, IV - B. 
c. I -A, II - A, III - B, IV - A. 
d. I -B, II - A, III - A, IV - A. 
e. I -B, II - A, III - A, IV - B. 
Além da tensão de tração, também temos a denominada tensão por cisalhamento que ocorre devido a uma força cisalhante. 
A tensão de cisalhamento é representada pela legra grega tau. Com relação ao cálculo da tensão de cisalhamento assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
a. É calculada pela diferença angular entre dois segmentos de retas inicialmente perpendiculares, com posterior mudança angular (θ). 
b. É calculada pelo logaritmo neperiano (ln) da razão entre o comprimento instantâneo (li) e o comprimento original (lo). 
c. É calculada a partir da razão entre uma força (F) imposta em uma direção paralela às faces superior e inferior, e sua área Ao. 
d. É calculada pela região da curva tensão-deformação verdadeira entre o início da deformação plástica e o começo do empescoçamento. 
e. É calculada pela força interna que atua sobre uma pequena área de um plano pode ser dividida em três componentes. 
A tensão verdadeira e a deformação verdadeira são definidas em função das mudanças que ocorrem na área transversal do corpo de prova utilizando-se valores instantâneos de área.
Dada a figura a seguir:
 
Assinale a alternativa que apresenta corretamente, as quais curvas tensão-deformação correspondem a, b e c
Escolha uma:
a. Verdadeira, engenharia, corrigida. 
b. Engenharia, verdadeira, corrigida. 
c. Engenharia, corrigida, verdadeira. 
d. Corrigida, engenharia, verdadeira. 
e. Verdadeira, corrigida, engenharia. 
Quando um material é submetido a tensão de tração um alongamento elástico e sua deformação correspondente resultam na direção da tensão aplicada
Com relação a deformação, analise as afirmações abaixo:
I. A deformação axial é sempre acompanhada por contrações laterais de sinal oposto nas duas direções mutuamente perpendiculares à deformação axial. 
II. As deformações que resultam no aumento de comprimento são designadas como positivas (+).
III. O coeficiente de Poisson para tensões dentro da faixa elástica é aproximadamente constante. 
 É correto o que afirma-se:
Escolha uma:
a. Apenas em II. 
b. Em I, II e III. 
c. Apenas em I. 
d. Somente em I e III. 
e. Somente em II e III. 
Os conceitos de tensão e deformação de engenharia são definidos a partir da área da seção reta original de um corpo de prova antes de qualquer deformação. No entanto, em algumas situações é necessário considerar a tensão verdadeira e deformação verdadeira.
Analise as afirmações abaixo:
 I. A tensão verdadeira é determinada pela razão entre a carga e a deformação da área da seção reta do corpo e prova.
II. A deformação por cisalhamento é calculada pela diferença angular entre dois segmentos de retas inicialmente perpendiculares, com posterior mudança angular.
III. Em um material submetido à tração, a deformação axial é sempre acompanhada por contrações laterais de sinal oposto nas duas direções mutuamente perpendiculares à deformação axial.
 É correto o que afirma se em
Escolha uma:
a. Apenas em II e III. 
b. Somente em II. 
c. Somente em III. 
d. Apenas em I e III. 
e. Somente em I. 
______________________________________________________________________________________________Os primeiros estudos dos materiais levaram ao cálculo das resistências teóricas de cristais perfeitos, as quais eram muitas vezes maiores do que aquelas efetivamente medidas. Durante a década de 1930, a teoria dizia que essa discrepância em termos de resistências mecânicas poderia ser explicada por um tipo de defeito cristalino linear, que desde então é conhecido por discordância.
Em relação aos tipos fundamentais das discordâncias:
 I. Em uma discordância aresta, existe uma distorção localizada da rede cristalina ao longo da extremidade de um semiplano adicional de átomos.
II. Uma discordância espiral pode ser considerada como sendo resultante de uma distorção por cisalhamento; a sua linha da discordância passa através do centro de uma rampa espiralada de plano atômico.
III. Uma discordância aresta se move em resposta à aplicação de uma tensão de cisalhamento em uma direção perpendicular à sua linha.
 É correto que se afirma:
Escolha uma:
a. Somente em III. 
b. Somente em I. 
c. Somente em II. 
d. Em I, II e III. 
e. Apenas em II e III. 
Várias características das discordâncias são importantes em relação às propriedades mecânicas dos metais. Essas incluem os campos de deformação que existem ao redor das discordâncias, que são importantes na determinação da mobilidade das discordâncias, bem como suas habilidades em se multiplicar.
Quando os metais são submetidos a deformação plástica, uma fração da energia de deformação (aproximadamente 5%) é retida internamente; o restante é dissipado como calor. Assinale a alternativa que apresenta uma afirmação correta:
Escolha uma:
a. A maior parte dessa energia armazenada consiste em uma energia de tensão que está associada a discordâncias. 
b. A maior parte dessa energia armazenada consiste em uma energia de deformação que está associada a discordâncias. 
c. Uma pequena parte dessa energia armazenada consiste em uma energia de tensão que está associada a discordâncias. 
d. A energia da rede cristalina é considerada como campos de tensões que se irradiam da linha da discordância. 
e. Uma pequena parte dessa energia armazenada consiste em uma energia de deformação que está associada a discordâncias. 
Os sistemas de escorregamento dependem da estrutura cristalina do material enquanto o plano e a direção de escorregamento apresentam elevada compactação atômica.
Com relação ao número de sistemas de escorregamento possíveis analise as afirmações e julgue verdadeira (V) ou falsa (F):
 (  ) A estrutura CCC pode apresentar até 24 sistemas possíveis.
(  ) O cobre de estrutura cristalina CCC apresenta 12 sistemas possíveis.
(  ) Os materiais com estrutura cristalina HC são frágeis devido a limitação de sistemas de escorregamento.
(  ) O magnésio possui estrutura cristalina HC com seis possíveis sistemas de escorregamento.
 Com relação as afirmações, assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
a. V, F, V, V 
b. V, V, F, F 
c. V, V, V, V 
d. F, F, V, V 
e. F, F, F, V 
As medidas de dureza são amplamente utilizadas para o controle de qualidade de materiais porque são rápidas e consideradas como testes não destrutivos quando as marcas ou entalhes produzidos pelo teste estão em áreas de baixa tensão.
A dureza pode ser definida como:
Escolha uma:
a. A tensão de um material à deformação localizada. 
b. A deformação de um material à tensão localizada. 
c. A resistência de um material à deformação localizada. 
d. Um processo que depende da temperatura. 
e. O aumento da resistência por encruamento. 
As soluções sólidas podem ser formadas quando os átomos de impurezas assumem a localização dos átomos originais formando uma solução sólida substitucional, ou quando os átomos de impureza se localizam nos espaços vazios entre os átomos formando uma solução sólida intersticial.
Associe as informações entre as colunas A e  B
	COLUNA A
	COLUNA B (SISTEMAS)
	A – SOLUÇÃO SÓLIDA SUBSTITUCIONAL
	(  ) Cu - Sn
	
	(  ) Si - Ge
	B – SOLUÇÃO SÓLIDA INTERSTICIAL
	(  ) Cu - Ni
	
	(  ) Fe γ - C
 Assinale a alternativa que apresenta a associação correta:
Escolha uma:
a. B, A, B, A 
b. A, B, B, A 
c. B, A, A, B 
d. A, B, A, B 
e. A, A, A, B 
As discordâncias não se movem com o mesmo grau de facilidade sobre todos os planos cristalográficos de átomos e em todas as direções cristalográficas. Ordinariamente, existe um plano preferencial, e neste plano existem direções específicas ao longo das quais ocorre o movimento das discordâncias.
Dados: o plano de escorregamento igual a {111}, direção de escorregamento <10> e número de sistemas de escorregamento igual a 12, assinale a alternativa que apresenta, somente, metais com que apresentam essas características.
Escolha uma:
a. Zr e W. 
b. Cd e Au. 
c. Al e Ag. 
d. Zn e Ni. 
e. Ti e Be. 
Os primeiros ensaios de dureza eram baseados em minerais naturais, com uma escala construída unicamente em função da habilidade de um material em riscar um outro mais macio. Técnicas quantitativas para determinação da dureza foram desenvolvidas ao longo dos anos, nas quais um pequeno penetrador é forçado contra a superfície de um material a ser testado, sob condições controladas de carga e taxa de aplicação.
Analise as afirmações a seguir quanto a utilização dos ensaios de dureza:
 I. Eles são simples e baratos — normalmente, nenhum corpo de prova especial precisa ser preparado, e os equipamentos de ensaio são relativamente baratos.
 II. O ensaio é não-destrutivo — o corpo de prova não é fraturado, tampouco é excessivamente deformado; uma pequena impressão é a única deformação.
 III. Outras propriedades mecânicas podem, com freqüência, ser estimadas a partir de dados obtidos para ensaios de dureza, tais como o limite de resistência a tração.
 É correto o que afirma se:
Escolha uma:
a. Somente em I e II. 
b. Somente em II. 
c. Somente em II e III. 
d. I, II e III. 
e. Somente em I e III. 
Uma técnica utilizada para o aumento da resistência  e endurecer metais consiste na formação de ligas com átomos
de impurezas que entram quer em solução sólida substitucional, quer em solução sólida intersticial. Os metais com pureza elevada são quase sempre mais macios e mais fracos do que as ligas compostas pelo mesmo metal de base.
A Figura a seguir apresenta a curva do limite de resistência à tração para a liga cobre- níquel em função do teor de níquel presente na liga.
Dadas as ligas metálicas A e B assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
a. A liga A é mais resistente que a liga B que é composta por aproximadamente 40%p Cu e 60%p Ni. 
b. A liga B é mais dúctil que a liga A e possui em sua composição  60%p Cu e 40%p Ni. 
c. A liga A é composta por aproximadamente 13%p Cu e 87%p Ni e apresenta maior ductilidade que a liga B. 
d. A liga A liga B apresenta maior limite de resistência à tração que A e é composta por aproximadamente 40%p Cu e 60%p Ni. 
e. A liga B apresenta maior limite de resistência à tração que A e é composta por aproximadamente 60%p Cu e 40%p Ni 
AVALIAÇÃO DA UNIDADE
Os principais produtos de um ensaio de tração são os valores de carga e alongamento que são posteriormente convertidos em uma curva de tensão versus deformação. Uma vez que a tensão e a deformação são obtidas dividindo a carga e o alongamento por valores constantes (dados da geometria da amostra) é possível obtermos a curva tensão-deformação de engenharia. A curva tensão-deformação relaciona a tensão aplicada à sua respectiva deformação resultante e cada material tem sua própria e única curva.
A seguir é dada a curva tensão-deformação para um material:
Com relação aos pontos A, B e C assinale a alternativa correta:
Escolha uma:
a. O ponto B corresponde a tensão limite de escoamento do material. 
b. O ponto B corresponde a tensão limite de proporcionalidade do material. 
c. O ponto A corresponde a tensão limite de escoamento do material. 
d. O ponto C corresponde o limite de resistência à tração do material. 
e. O ponto C corresponde a tensão limite de escoamento do material.Os diferentes tipos de deformações que observamos em um material podem ser analisados em uma escala microscópica, as deformações plásticas correspondem ao movimento atômico em resposta à aplicação de tensão, no qual ocorrem quebras de ligações interatômicas e a formação de novas ligações. Porém, as deformações também envolvem o movimento de discordâncias conhecido por escorregamento.
“ Quando um monocristal é deformado sob uma tensão, a _______________________ ocorre por ______________________de planos paralelos bem definidos dentro do cristal, enquanto em materiais policristalinos devido as orientações cristalográficas aleatórias dos _______ a direção varia. ”
 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
Escolha uma:
a. Deformação elástica, alongamento, planos. 
b. Deformação elástica, encruamento, planos. 
c. Deformação plástica, escorregamento, grãos. 
d. Deformação elástica, escorregamento, grãos. 
e. Deformação plástica, encruamento, planos. 
O aumento da resistência por encruamento pode ser revertido quando o material é submetido à tratamentos térmicos apropriados, dessa forma o metal recupera suas propriedades originais. A restauração das propriedades originais é resultado dos processos de recuperação e recristalização que ocorrem em elevadas temperaturas e que podem ser seguidos por um crescimento de grão.
Dada as fotomicrografias dos estágios da recristalização e do crescimento de grãos de latão:
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta quantos aos estágios da recristalização e do crescimento de grãos:
Escolha uma:
a. 2, 1, 3. 
b. 1, 3, 2. 
c. 3, 2, 1. 
d. 3, 1, 2. 
e. 1, 2, 3. 
Uma amostra do aço SAE 1020 utilizado na fabricação de elementos de fixação foi submetida ao ensaio de tração. Através deste tipo de ensaio foi possível obter a seguinte curva de tensão-deformação de engenharia:
 
A partir desta curva analise as afirmações:
 I. O metal possui elevado limite de resistência a tração de aproximadamente 550 Gpa.
II. A partir da tensão de ruptura é correto afirmar que o metal apresenta comportamento frágil.
III. A deformação máxima verificada é característica de um metal dúctil.
 É correto o que afirma se:
Escolha uma:
a. Somente em II. 
b. Somente em I. 
c. Somente em III. 
d. Apenas em I e III. 
e. Apenas em I e II. 
Os metais quando sujeitos à deformação plástica uma fração da energia de deformação é retida internamente, enquanto o restante é dissipado em forma de calor. A maior parte da energia que foi retida consiste em uma energia que está associada as discordâncias.
A figura a seguir apresenta uma região de tensão ao redor de uma discordância:
 Em relação a esta região de deformação é correto o que se afirma:
Escolha uma:
a. A figura apresenta uma discordância em espiral e a região de deformação de compressão. 
b. A figura apresenta a região de deformação de tração ao redor de uma discordância em aresta. 
c. As setas indicam uma região de deformação de flexão ao redor de uma discordância em aresta. 
d. A figura apresenta uma discordância em espiral e a região de deformação de tração. 
e. A figura apresenta uma discordância em macla formada por uma deformação em cisalhamento.