2016 2A 3 CIÊNC. E TEC DOS MATERIAIS

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GRUPO SER EDUCACIONAL 
GRADUAÇÃO EAD 
GABARITO 
FINAL -2016.2A – 29/10/2016 
 
 
 
 
 
 
 
1. Os materiais compreendem uma ampla gama de substâncias classificadas pela sua natureza química 
e estrutural como: metais, cerâmicas, polímeros, semicondutores e combinações de diferentes tipos de 
materiais, conhecidos como compósitos. Com base nas características e propriedades desses materiais, 
marque a opção CORRETA. 
 
a) Os materiais cerâmicos são predominantemente dúcteis e possuem elevada dureza. 
b) Os materiais metálicos são compostos por um ou mais elementos exclusivamente metálicos. 
c) A meta de projeto de um compósito consiste em se atingir uma combinação de propriedades que não 
é exibida por qualquer material isolado e, também, incorporar as melhores características de cada um 
dos materiais componentes. 
d) Os polímeros possuem estruturas moleculares muito pequenas, normalmente compostas por carbono, 
hidrogênio e outros elementos não metálicos. 
e) Estrutura: é a maneira como será fabricado o material; Propriedades: é como ficará arranjada atomicamente 
a matéria; Desempenho: são as propriedades físicas, químicas ou mecânicas que o produto apresentará; 
Processamento: se o produto será satisfatório ou não. 
 
Alternativa correta: Letra C 
Identificação do assunto: Unidade 1 do livro texto – (Tópico Definição e tipos de materiais) 
Comentário: A meta de projeto de um compósito consiste em se atingir uma combinação de propriedades que 
não é exibida por qualquer material isolado e, também, incorporar as melhores características de cada um dos 
materiais componentes. 
 
2. A estrutura cristalina de um sólido é a designação dada ao conjunto de propriedades que resultam da 
forma como estão espacialmente ordenados os átomos ou moléculas que o constituem. Marque a opção 
CORRETA a respeito dos materiais cristalinos e/ou amorfos. 
 
a) A maioria dos metais e ligas possui uma estrutura cristalina na qual os átomos apresentam um 
ordenamento de curto alcance, justificando, em parte, a sua elevada ductilidade. 
 
 
GABARITO 
QUESTÕES COMENTADAS 
Disciplina CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS 
Professor (a) ROMULO MARTINS 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
C C B C A A B D C E 
 
 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS PROFESSOR (A): ROMULO MARTINS 
 
b) Um material pode ser considerado cristalino quando os átomos (ou moléculas) que o constitui estão 
dispostos segundo uma rede tridimensional não definida e que é repetida por milhões de vezes, mas sem 
ordem de longo alcance). 
c) Os materiais amorfos são caracterizados por estruturas atômicas ou moleculares, relativamente 
complexas e que só se tornam ordenadas com muita dificuldade. 
d) Os materiais não cristalinos apresentam o fenômeno da alotropia. 
e) Em geral, os materiais amorfos ou não cristalinos apresentam regularidade na distribuição dos átomos e 
podem ser considerados como líquidos extremamente viscosos. Exemplos: aço. 
 
Alternativa correta: Letra C 
Identificação do conteúdo: Unidade 1 do livro texto – (Tópico Estrutura dos materiais) 
Comentário: Os materiais amorfos são caracterizados por estruturas atômicas ou moleculares relativamente 
complexas e que só se tornam ordenadas com muita dificuldade. 
 
3. A existência da estrutura cristalina resulta dos sólidos cristalinos serem construídos a partir da 
repetição no espaço de uma estrutura elementar paralelepipédica denominada célula unitária. 
Considerando a célula unitária desenhada abaixo para um metal hipotético, marque a opção CORRETA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) fator de empacotamento (FEA) de 0,54, portanto, é uma estrutura cristalina. 
b) fator de empacotamento (FEA) de 0,68, portanto, é uma estrutura cristalina. 
c) fator de empacotamento (FEA) de 0,74, portanto, é uma estrutura cristalina. 
d) fator de empacotamento (FEA) de 0,68, portanto, é uma estrutura amorfa. 
e) fator de empacotamento (FEA) de 0,74, portanto, é uma estrutura amorfa. 
 
Alternativa correta: Letra B 
Identificaão do conteúdo: Unidade 1 do livro texto – (Tópico Estruturas Cristalinas) 
Comentário: É uma estrutura cristalina e o FEA pode ser calculado: 
 
RELAÇÃO ENTRE RAIO ATÔMICO (R) E PARÂMETRO DE REDE (a) PARA O SITEMA CCC: 
 
 
Fator de empacotamento= Número de átomos x Volume dos átomos 
 Volume da célula unitária 
 
, d
2
 = a
2
 + a
2
 
D
2
 = d
2
 + a
2
 
logo, d
2
 = a
2
 + a
2
, ou seja, d
2
 = 2a
2
. 
Então, D
2
 = 2a
2
 + a
2
 = 3a
2
 
D
2
 = d
2
 + a
2
 
 
 
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4. O arranjo de átomos ou moléculas na maior parte dos materiais cristalinos não é perfeita. Os padrões 
são interrompidos por defeitos cristalográficos. Considerando que os arranjos de átomos ou íons em 
materiais contêm imperfeições ou defeitos, assinale a opção CORRETA. 
 
a) Os metais com pureza elevada são quase sempre mais duros e resistentes do que as ligas compostas pelo 
mesmo metal-base. 
b) As discordâncias se movem com o mesmo grau de facilidade em todos os planos cristalográficos. 
c) Defeitos de vacância são sítios em retículos que seriam ocupados em um cristal perfeito, mas estão 
vagos. Se um átomo da vizinhança se move para ocupar o lugar vago, a vaga se move na direção 
oposta ao local que costumava ser ocupado pelo átomo em movimento. 
d) O encruamento é o fenômeno segundo o qual um metal dúctil se torna mais duro e mais resistente quando 
é deformado plasticamente a quente. 
e) Os metais policristalinos são menos resistentes que os seus equivalentes monocristalinos, o que significa 
que são exigidas maiores tensões para se iniciar o escoamento. 
 
Alternativa correta: Letra C 
Identificação do conteúdo: Unidade 1 do livro texto – (Tópico Desordem atômica dos materiais) 
Comentário: Defeitos de vacância são sítios em retículos que seria ocupado em um cristal perfeito, mas estão 
vagos. Se um átomo da vizinhança se move para ocupar o lugar vago, a vaga se move na direção oposta ao 
local que costumava ser ocupado pelo átomo em movimento. 
 
5. Para a liga composta por Fe-C, como mostra a figura abaixo, marque a opção que indica 
CORRETAMENTE a solubilidade máxima do carbono (C) na ferrita. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS MATERIAIS PROFESSOR (A): ROMULO MARTINS 
 
a) Solubilidade de C em ferrita é de 0,022%. 
b) Solubilidade de C em ferrita é de 0,76%. 
c) Solubilidade de C em ferrita é de 2,14%. 
d) Solubilidade de C em ferrita é de 4,30%. 
e) Solubilidade de C em ferrita é de 2%. 
 
Alternativa correta: Letra A 
Identificação do conteúdo: Unidade 2 do livro texto – (Tópico Diagrama Fe-C ) 
Comentário: Solubilidade de C em ferrita é de 0,022%. ponto marcado no gráfico: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Todo projeto de um componente mecânico, ou, mais amplamente, qualquer projeto de engenharia, 
requer, para sua viabilização, um vasto conhecimento das características, propriedades e 
comportamento dos materiais disponíveis. Os critérios de especificação ou escolha de materiais 
impõem, para a realização dos ensaios, métodos normalizados que objetivam levantar as propriedades 
mecânicas e seu comportamento sob determinadas condições de esforços. No que diz respeito à fratura 
dos materiais, assinale a opção CORRETA. 
 
a) O processo de fratura envolve a formação e a propagação de trincas em resposta a uma tensão 
aplicada. 
b) Em metais com boa ductilidade e tenacidade, a fratura dúctilocorre normalmente de forma intergranular, 
isto é, ao longo dos contornos de grãos. 
c) Através do ensaio de tração é possível calcular os módulos elásticos (módulo de Young, módulo de 
cisalhamento) e o coeficiente de Poisson através das frequências naturais de vibração do corpo de prova, 
sem que este sofra qualquer dano, através do chamado método dinâmico (um tipo de ensaio não 
destrutivo); ou através da velocidade do som, ensaio por ultrassom (pulso-eco). As frequências, juntamente 
com as dimensões e massa, possuem uma relação unívoca com os módulos elásticos. 
d) O efeito de um concentrador de tensões é mais significativo nos materiais dúcteis do que nos materiais 
frágeis. 
 
 
 
 
 
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e) Ensaio de tração conhecido do inglês como CREEP é um ensaio dependente principalmente do tempo 
(existem outras variáveis) e que consiste em aplicar uma força ou uma carga constante sobre o material a 
ser analisado e sua respectiva resposta ou comportamento ao longo do tempo. Este ensaio é muito 
utilizado para materiais metálicos sendo classificado como um ensaio destrutivo. 
 
Alternativa correta: Letra A 
Identificação do conteúdo: Unidade 2 do livro texto – (Tópico Propriedades dos metais ) 
Comentátario: O processo de fratura envolve a formação e a propagação de trincas em resposta a uma tensão 
aplicada. 
 
7. O Ensaio de tração consiste na aplicação de carga de tração uniaxial crescente em um corpo-de-prova 
específico até a ruptura. Calcule o alongamento sofrido (A) pelo corpo de prova que inicialmente possui 
comprimento de 7 mm e, após a finalização do ensaio de tração passou a medir 7,2 mm de comprimento. 
 
a) 98% 
b) 2,85% 
c) 0,285% 
d) 10% 
e) 3,85% 
 
Alternativa correta: Letra B 
Identificação do conteúdo: Unidade 2 do livro texto – (Tópico Propriedades dos metais) 
Comentário: 
l = lf-lo/lo 
l = 7,2 mm –7 mm / 7mm 
l = 0,0285 x 100% = 2,85% 
 
8. As propriedades dos materiais cerâmicos podem sem medidas através de sua resposta a um estímulo 
externo (mecânico, elétrico, magnético, térmico, ótico, químico, etc.). Com base nas principais 
propriedades dos materiais e nas suas aplicações, assinale a opção correta. 
 
a) As vidrocerâmicas possuem resistência mecânica elevada e alto coeficiente de expansão térmica 
b) O fenômeno da piezeletricidade é observado em alguns poucos materiais cerâmicos e metálicos. 
c) São materiais formados de elementos químicos metálicos, cuja estrutura, depois de submetida a altas 
temperaturas, apresenta-se inteira ou parcialmente cristalizada. As cerâmicas apresentam plasticidade. 
d) São materiais com composição química composta de elementos químicos metálicos ligados a 
átomos não metálicos. A sua estrutura, depois de submetida a altas temperaturas, apresenta-se 
inteira ou parcialmente cristalizada. As cerâmicas são duras, porém, frágeis. 
e) São materiais formadas de elementos químicos não metálicos ligados a átomos semicondutores, cuja 
estrutura, depois de submetida a altas temperaturas, apresenta-se inteira ou parcialmente cristalizada. As 
cerâmicas não são dúcteis. 
 
Alternativa correta: Letra D 
Identificação do conteúdo: Unidade 3 do livro texto – (Tópico cerâmicas) 
Comentário: São materiais com composição química composta de elementos químicos metálicos ligados a 
átomos não metálicos. A sua estrutura, depois de submetida a altas temperaturas, apresenta-se inteira ou 
parcialmente cristalizada. As cerâmicas são duras, porém, frágeis. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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9. A curva tensão-deformação é uma descrição gráfica do comportamento de deformação de um material 
sob carga de tração uniaxial. A curva é obtida no chamado ensaio de tração. Observe o digrama abaixo 
de tensão-deformação do poliestireno, determinado a partir do ensaio de tração uniaxial em um corpo-
de-prova com 7,00 cm de comprimento inicial. Determine, aproximadamente, o seu comprimento final (no 
limiar da ruptura). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) 7,112 cm 
b) 7,001 cm 
c) 7,336 cm 
d) 7,168 cm 
e) 9,112 cm 
 
Alternativa correta: Letra C 
Identificação do conteúdo: Unidade 3 do livro texto – (Tópico Materiais poliméricos ) 
Comentário: 
A deformação no ponto de fratura foi 4,8%e o corpo de provas possui comprimento inicial de 18cm. Logo: 7 cm x 
0,048 = 0,336 cm 
Logo, 0,336 cm + 7 cm = 7,336 cm 
 
10. Uma peça de engenharia com geometria definida no projeto é fabricada. O uso se dará no interior do 
corpo humano de forma a ser implantada. Qual a classe de material é mais indicada para a fabricação da 
peça? 
 
a) Cerâmica 
b) Polímero 
c) Metal 
d) Semicondutor 
e) Biomaterial 
 
Alternativa correta: Letra E 
Identificação do conteúdo: Unidade 1 do livro texto 
Comentário: Os biomateriais são materiais que são implantados no interior de um organismo.