Exercícios Aulas 1 a 5

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Aula 1 
	
	
	O aço revolucionou a construção civil quando no início do século XIX aproximadamente começou a ser utilizado ostensivamente como elemento estrutural na construção de grandes arranha céus; como metal, possui como uma de suas principais características a cristalinidade de sua estrutura atômica, ou seja, possui um padrão de repetição microestrutural em três dimensões. Considerando as características dos metais, assinale a opção que NÃO está correta.
	
	
	Os metais são geralmente obtidos em altos fornos, onde podemos não só controlar sua pureza como também adicionar outros elementos, originando ligas.
	 
	Os metais apresentam alta resistência a corrosão, representando a melhor opção para ambientes como plataformas marítimas.
	
	Os metais são excelentes condutores de eletricidade e calor e não são transparentes à luz.
	
	Diversos metais possuem alta resistência mecânica, além de serem deformáveis, sendo muito utilizados em aplicações estruturais.
	
	A coloração dos metais varia de acordo com o elemento químico ou elementos químicos que entram em sua composição.
	
	
	�
	 2a Questão (Ref.: 201401324450)
	
	Os materiais cerâmicos com grande especificidade de processamento e utilização são denominados de cerâmicos avançados, entre os quais encontram-se microesferas de óxido de urânio utilizadas em reatores nucleares. Considerando as características dos materiais cerâmicos, assinale a opção que está CORRETA.
	
	 
	A cerâmica vermelha e a cerâmica branca são constituídas predominantemente de silicatos hidratados de alumínio.
	
	Os cerâmicos são macios e geralmente frágeis.
	
	Os cerâmicos possuem baixa resistência ao calor.
	
	A argila, embora tratada termicamente como cerâmico, não pode ser considerada um, visto suas propriedades plásticas semelhantes a dos polímeros.
	
	Os materiais cerâmicos são normalmente combinações de elementos classificados na tabela periódica como semicondutores e isolantes.
	
	
	�
	 3a Questão (Ref.: 201401319432)
	
	Na indústria eletrônica atual, os semicondutores encontram ampla gama de utilização através da dopagem dos mesmos com elementos adequados, como o Fósforo ou Boro em matriz de Silício, originando propriedades elétricas particularmente interessantes para o controle de corrente elétrica. Considerando as características dos materiais semicondutores, assinale a opção que está CORRETA.
	
	
	Os semicondutores apresentam propriedades elétricas notáveis, entre as quais a invariância da resistência elétrica com a temperatura.
	 
	Os materiais semicondutores são isolantes a temperatura ambiente, tornando condutores com o aumento da temperatura.
	
	Recentes pesquisas excluíram a possibilidade de existirem polímeros condutores, o que representaria uma promissora linha de novos produtos na indústria eletrônica.
	
	As características elétricas dos semicondutores não são alteradas quando acrescentamos impurezas além do Fósforo e Boro em pequenas concentrações.
	 
	Os semicondutores podem ser elementos semimetálicos puros como o silício ou mesmo poliméricos, como são usualmente utilizados atualmente.
	 Gabarito Comentado.�
	
	�
	 4a Questão (Ref.: 201401233941)
	
	A partir da Segunda Grande Guerra Mundial, os polímeros sintéticos assumiram definitivamente seu lugar na indústria, constituindo uma opção de menor custo quando comparados aos seus correspondentes naturais. Assim como ocorre com os metais e cerâmicos, as propriedades mecânicas dos polímeros são uma função dos elementos estruturais e da microestrutura criada. Considerando as características dos polímeros, assinale a opção que NÃO está correta.
	
	
	Os materiais poliméricos são geralmente leves, isolantes elétricos e térmicos, flexíveis e apresentam boa resistência à corrosão e baixa resistência ao calor.
	
	Os polímeros termoplásticos podem ser repetidamente conformados mecanicamente desde que aquecidos.
	 
	Os polímeros termorrígidos são conformáveis plasticamente apenas em um estágio intermediário de sua fabricação. O produto final é duro e não amolece mais com o aumento da temperatura.
	 
	Os elastômeros são polímeros que se deformam plasticamente, porém não apresentam deformação elástica se não forem aquecidos.
	
	O petróleo e o gás natural são as duas principais matérias primas para a produção de plásticos.
	
	
	�
	 5a Questão (Ref.: 201401324446)
	
	Os metais possuem diversas propriedades e características largamente utilizadas na fabricação de aparatos tecnológicos. Uma característica interessante e comumente explorada nos metais é a sua cristalinidade, ou seja, a repetição do padrão de arrumação a nível atômico.
Com relação às características dos metais, é CORRETO afirmar que:
	
	
	Os metais são geralmente obtidos por processos envolvendo fundição e evaporação.
	
	A composição dos metais varia de acordo com o tratamento térmico a eles imposto.
	
	Diversos metais possuem baixa resistência mecânica, adequados a aplicações estruturais.
	
	Os metais são excelentes condutores de eletricidade e calor além de apresentarem transparência à luz.
	 
	Os metais, em sua maioria, apresentam baixa resistência a corrosão.
	
	
	�
	 6a Questão (Ref.: 201401140017)
	
	Os materiais formados frequentemente por óxidos, carbetos e/ou nitretos e que são tipicamente isolantes elétricos e térmicos, são resistentes a alta temperatura e ambientes a abrasivos; são extremamente duros, porém frágeis são classificados como:
	
	 
	Cerâmicas;
	
	Metais;
	
	Compósitos;
	
	Polímeros;
	
	Materiais avançados.
Aula 2
	1a Questão (Ref.: 201401313406)
	
	A massa atômica de um átomo é:
	
	
	A soma das massas de elétrons e nêutrons.
	 
	A soma das massas de elétrons, prótons e nêutrons.
	
	A diferença das massas de prótons e elétrons .
	
	A soma das massas de prótons e elétrons .
	 
	A soma das massas de prótons e nêutrons .
	
	
	�
	 2a Questão (Ref.: 201401107274)
	
	Materiais cristalinos são aqueles que apresentam uma organização atômica padrão e repetida. Marque a opção que mostra as três estruturas cristalinas do sistema cúbico.
	
	
	HC, CS, CFF
	
	CCC, CFF, CS
	 
	CS, CCC, CFC
	
	CSS, HC, CFC
	
	CFC, CSS, CCC
	
	
	�
	 3a Questão (Ref.: 201401107286)
	
	A ordenação dos átomos nos sólidos cristalinos indica que pequenos grupos de átomos formam um padrão repetitivo. Desta forma, ao descrever estruturas cristalinas, se torna conveniente subdividir a estrutura em pequena entidades repatitivas, chamadas de:
	
	
	unidades unitárias
	
	unidades secundárias
	
	células cúbicas
	
	células secundárias
	 
	células unitárias
	�
	 4a Questão (Ref.: 201401107282)
	
	Os materiais sólidos podem ser classificados de acordo com a regularidade segundo a qual seus átomos ou íons estão arranjados em relação aos outros. Aqueles materiais em que este arranjo se mostra regular e repetido podem ser classificados como:
	
	
	semi-cristalinos
	
	polimorfos
	
	cristalográficos
	
	amorfos
	 
	cristalinos
	�
	 5a Questão (Ref.: 201401138510)
	
	Se o raio atômico do magnésio é 0,160 nm, calcule o volume de sua célula unitária na estrutura CCC e CFC.
	
	 
	0,369 nm e 0,452 nm.
	
	0,136 nm e 0,666 nm.
	
	0,452 nm e 0,369 nm.
	 
	0,050 nm e 0,093 nm.
	
	0,093 nm e 0,050 nm.
	�
	 6a Questão (Ref.: 201401151528)
	
	Alguns materiais como lítio,cromo, tungstênio apresentam a estrutura cristalina CCC ( Cúbica de Corpo Centrado) no processo de solidificação.De acordo com essa estrutura cristalina formada, qual o seu número de coordenação.
	
	
	4
	
	16
	
	2
	 
	8
Aula 3
	 1a Questão (Ref.: 201401133087)
	
	A barra de direção de um caminhão feita com aço Carbono SAE 1045 rompeu após o veículo ter percorrido 100.000. Em conseqüência ocorreu um grave acidente. Na hora do acidente, a velocidade do caminhão era moderada, a carga estava dentro dos limites previstos e o programa de manutenção estava em dia. Num caso como este, qual o mecanismo de fratura mais provável?
	
	 
	Fratura por Fadiga iniciada por um provável defeito superficial originário do tratamento térmico.
	
	Fratura frágil por sobrecarga
	
	Fratura dútil por sobrecarga
	
	Fratura por Fluência
	
	Fratura por corrosão sob tensão
	
	
	�
	 2a Questão (Ref.: 201401324452)
	
	A ordem cristalina a nível atômico pode ser observada em diversos materiais, até mesmo naqueles que são predominantemente amorfos, como os polímeros, podemos  obter através de tratamentos físico-químicos adequados, pequenos nichos de cristalinidade.
Ao se observar a estrutura cristalina de dois polímeros, A e B, constata-se que os átomos de apresentam-se ordenados em alguns volumes do material, enquanto na observação de B, todo o material encontra-se desordenando.
Considerando o contexto anteriormente exposto, assinale a opção CORRETA.
	
	
	O material "B" apresenta padrão cristalino em sua microestrura, enquanto A é amorfo.
	
	O material "A" apresenta não padrão cristalino em sua microestrura, assim como B.
	
	Tanto o material A como o material B não estão associados aos conceitos de cristalinidade.
	
	O material "A" apresenta não padrão amorfo em sua microestrura, assim como B.
	 
	O material "A" apresenta padrão cristalino em sua microestrura, enquanto B é amorfo.
	�
	 3a Questão (Ref.: 201401313413)
	
	O coeficiente de Poisson é a razão entre a deformação:
	
	
	Diagonal e longitudinal na região elástica.
	
	Diagonal e longitudinal na região plástica.
	
	Transversal e diagonal na região elástica.
	 
	Transversal e longitudinal na região elástica.
	 
	Transversal e longitudinal na região plástica.
	
	
	�
	 4a Questão (Ref.: 201401234232)
	
	A vasta maioria dos materiais é submetida a cargas quando colocados em serviço. As asas de ligas de alumínio de um avião literalmente batem em um esforço repetitivo para manter a aeronave em voo; as molas e toda suspensão de um carro quando este trafega por ruas acidentadas executam também um esforço periódico de sustentação da estrutura do veículo; um prego fixo na parede que suporte a carga constante de um quadro. Para a escolha do tipo de material que iremos utilizar no componente de interesse, é necessário que conheçamos o comportamento do mesmo sob as condições de utilização. Para simular tal comportamento, existem diversos ensaios realizados em laboratório.
Considerando os ensaios mecânicos estudados, assinale a opção INCORRETA.
	
	
	No ensaio de flexão, as forças atuantes provocam uma deformação do eixo perpendicular à mesma.
	 
	No ensaio de flambagem, as forças atuantes exercem um esforço de tração em uma barra de seção transversal pequena em relação ao comprimento, que tende a produzir uma curvatura na barra.
	
	No ensaio de compressão, as forças atuantes tendem a produzir uma redução do elemento na direção da mesma.
	
	No ensaio de tração, as forças atuantes tendem a provocar um alongamento do elemento na direção da mesma.
	 
	No ensaio de cisalhamento, as forças atuantes provocam um esforço de compressão em uma barra de seção transversal pequena em relação ao comprimento, que tende a produzir uma curvatura na barra.
	
	 5a Questão (Ref.: 201401234249)
	
	O ensaio de tração é muito utilizado em laboratório para se determinar algumas características dos materiais; consiste em submeter o corpo de prova a uma carga uniaxial, que é aumentada gradativamente, e observar a reação do material até sua ruptura. O comportamento é registrado em um gráfico tensão x deformação. Para que os resultados sejam comparáveis em todo o mundo científico, as características de execução deste ensaio, assim como a de outros, são padronizadas. O módulo de Young pode ser interpretado como uma espécie de rigidez do material a deformação elástica. Considerando a tabela a seguir e o ensaio anteriormente mencionado, assinale a opção que mostra a ordem crescente de resistência a deformação elástica dos materiais considerados.
Liga Metálica
Módulo de Elasticidade (GPa)
Alumínio
 69
Magnésio
45
Tungstênio
 407
Aço
 207
                     
	
	Magnésio, aço, alumínio e tungstênio.
	
	Magnésio, tungstênio, alumínio e aço.
	
	Tungstênio, aço, alumínio e Magnésio.
	
	Alumínio, magnésio, aço e tungstênio.
	 
	Magnésio, alumínio, aço e tungstênio.
	
	�
	 6a Questão (Ref.: 201401234360)
	
	
	
	
	Alumínio, magnésio, aço e tungstênio.
	
	Magnésio, aço, alumínio e tungstênio.
	 
	Tungstênio, aço, alumínio e Magnésio.
	 
	Magnésio, alumínio, aço e tungstênio.
	
	Magnésio, tungstênio, alumínio e aço.
Aula 4
	1a Questão (Ref.: 201401140142)
	
	Nas cidades onde ocorrem grandes nevascas costuma-se utilizar sal para derreter o gelo mais rapidamente, evitando problemas com seu acumulo nas ruas. Ao se adcionar sal ao gelo, ocorre uma redução do ponto de fusão da água, fazendo com que o gelo derreta em temperaturas menores que a temperatura de fusão padrão (próximo a 0 ºC). Como nas cidades onde ocorrem as nevascas as temperaturas, geralmente, se mantem em níveis negativos por certo tempo, o gelo não iria derreter, pois isso so aconteceria ao atingir temperatura de fusão. Com adição de sal essa fusão pode ocorrer em temperaturas inferiores a 0 ºC, evitando o acumulo de gelo nas ruas. Assim, considere uma nevasca ocorrida em uma determinada cidade na qual a temperatura se mantem em -10 ºC. Com base no diagrama de fases H2O-NaCl, qual seria a concentração aproximada de sal para derreter o gelo sem grandes desperdícios do mesmo?
 
	
	
	19% de sal.
	
	26% de sal.
	 
	15% de sal.
	 
	11% de sal.
	
	6% de sal.
	
	
	�
	 2a Questão (Ref.: 201401235362)
	
	O desenvolvimento da microestrutura em ligas ferro-carbono é uma função da composição da liga e da taxa de resfriamento. No diagrama de fase a seguir, tem-se na linha vertical a qual estão associadas duas microestruturas representadas esquematicamente. Com relação ao contexto da figura, NÃO PODEMOS AFIRMAR que:
 
 
 
 
	
	
	A perlita consiste em uma mistura de ferrita e cementita.
	
	A liga corresponde a uma liga de composição eutetóide.
	
	A microestrura originada é denominada.
	 
	Acima da temperatura de 727oC, tem-se a fase denominada de austenita e abaixo, tem-se perlita.
	 
	Acima da temperatura de 727oC, tem-se a fase denominada de cementita e abaixo, tem-se ferrita e austenita.
	
	
	�
	 3a Questão (Ref.: 201401235359)
	
	Ao sofrer resfriamento os materiais apresentam solidificação em pequenos volumes separados, que crescem e originam um todo solidificado. Estas pequenas partes são denominadas de grãos e seu processo de formação envolve as etapas de nucleação e crescimento. Ao sofrer deformação, os grãos que compõem o material se apresentam alongados.
Com relação a figura a seguir, que pertencem ao mesmo aço, identifique a proposição CORRETA.
 
	
	
	Considerando que as micrografias possuem o mesmo aumento, o aço no estado mostrado em B possui a mesma densidade superficial de contornos de grão (comprimento de contorno de grão por área) que o ao aço mostrado em A.
	 
	Provavelmente o aço A possui resistência mecânica inferior ao aço B.
	
	Considerando que as micrografias possuem o mesmo aumento, o aço no estado mostrado emB possui tamanho de grão inferior ao aço mostrado em A.
	 
	Provavelmente o aço B possui resistência mecânica inferior ao aço A.
	
	As duas micrografias revelam aços com o mesmo grau de resistência mecânica.
	
	
	�
	 4a Questão (Ref.: 201401140061)
	
	Com relação aos materiais metálicos podemos fazer as seguintes afirmações: I) Os elementos de liga utilizados nas ligas refratárias geralmente apresentam baixo ponto de fusão. II) Alguns aços inox podem ser usados em temperaturas de até 1000 ºC e ambientes severos (ex: marinho), mantendo suas propriedades mecânicas em níveis satisfatórios. III) O cobre apresenta baixa condutividade elétrica, por isso é adicionado elementos de liga para aumentar sua condutividade utilizá-lo na fabricação de fios. IV) As ligas leves apresentam boa resistência mecânica, porém não podem ser utilizadas em ambientes agressivos devido a sua baixa resistência a corrosão.
	
	 
	Apenas a II está correta.
	 
	Apenas I, II e IV estão corretas.
	
	Apenas I, III e IV estão corretas.
	
	Apenas III e IV estão corretas.
	
	Apenas IV está correta.
	
	�
	 5a Questão (Ref.: 201401235270)
	
	Em Engenharia de Materiais é muito comum a utilização de diagramas de fase, que são simplesmente representações gráficas onde estão presentes as fases em equilíbrio da substância analisada em função da temperatura, pressão, composição e até mesmo intensidades de campos elétricos/magnéticos. Para expressar esta informação como uma figura plana de fácil assimilação, mantém-se um ou mais parâmetros constante (geralmente a pressão ou a composição).
Com relação ao diagrama exposto a seguir, onde em um eixo imaginário vertical tem-se temperatura e no eixo imaginário horizontal, tem-se composição, PODEMOS AFIMAR:
 
 
 
 
	
	No resfriamento da composição D, não há coexistência de duas fases.
	 
	A composição C corresponde ao eutético.
	
	A composição B corresponde ao hiper-eutético.
	
	A composição C corresponde ao hipo-eutético.
	
	No resfriamento da composição A, há coexistência de três fases.
	
	�
	 6a Questão (Ref.: 201401235360)
	
	Ao sofrer deformação mecânica, o aço tem sua microstrutura alterada, podendo originar grãos alongados a partir de grãos com simetria equiaxial Isto ocorre quando um aço, por exemplo, é submetido aos processos de fabricação de laminação e forjamento a frio. Com relação aos processos de deformação mecânica dos materiais, assinale a opção INCORRETA.
	
	
	Forjamento é o processo de deformação plástica de metais por prensagem ou martelamento.
	 
	limite de resistência do metal aumenta com o grau de encruamento do material.
	 
	Uma vez a estrutura encruada, só podemos recuperá-la a partir da fundição do material novamente.
	
	Laminação é o processo de deformação plástica no qual o metal tem sua forma alterada ao passar entre rolos e rotação.
	
	A ductilidade diminui com o aumento do grau de encruamento do material.
Aula 5
	1a Questão (Ref.: 201401138283)
	
	Qual a diferença entre deformação elástica e deformação plástica?
	
	
	A deformação elástica não segue a lei de Hooke e não é uma deformação permanente, enquanto a deformação plástica segue a lei de Hooke e é uma deformação permanente.
	
	A deformação elástica não é uma deformação permanente, enquanto a deformação plástica é uma deformação permanente. Ambas não seguem a lei de Hooke.
	
	A deformação plástica segue a lei de Hooke e não é uma deformação permanente, enquanto a deformação elástica não segue a lei de Hooke e é uma deformação permanente.
	 
	A deformação elástica segue a lei de Hooke e não é uma deformação permanente, enquanto a deformação plástica não segue a lei de Hooke e é uma deformação permanente.
	 
	A deformação elástica não é uma deformação permanente, enquanto a deformação plástica é uma deformação permanente. Ambas seguem a lei de Hooke.
	
	
	�
	 2a Questão (Ref.: 201401138265)
	
	Uma amostra de alumínio de seção reta retangular de 20 mm X 25 mm é tracionada com uma força de 40.000 N, produzindo apenas uma deformação elástica. Qual a deformação resultante nesse corpo? Dado: EAl = 70 GPa.
	
	
	10,0 mm
	 
	1,0 mm
	
	1,0 cm
	
	1,0 m
	
	10 cm
	
	
	�
	 3a Questão (Ref.: 201401315818)
	
	Na frase "É um tipo de tratamento térmico indicado para aços de liga, por que reduz o risco de empenamento das peças, visando a obtenção da martensita.", identifica-se um tipo de tratamento térmico muito importante, o qual também permitirá que a peça torne-se uniforme e homogênea, diminuindo os riscos de trincas. Assinale a opção correta que descreve o nome do respectivo tratamento:
	
	 
	Martêmpera
	
	Têmpera
	
	Revenimento
	
	Austenitização
	
	Esferoidização
	
	
	�
	 4a Questão (Ref.: 201401235365)
	
	A taxa de resfriamento durante um tratamento térmico em aços é fundamental para a obtenção de uma microestrutura específica, assim como a possibilidade de manter a liga a uma determinada temperatura (resfriamento com etapa isotérmica) ou mesmo resfriamento contínuo. Analisando o gráfico a seguir, PODEMOS afirmar que:
	
	
	A linha pontilhada representa 60% da transformação de fase.
	
	Entre os pontos C e D, existe somente austenita.
	
	O diagrama representa um tratamento térmico com resfriamento contínuo.
	 
	Entre os pontos C e D, manteve-se o aço a temperatura constante.
	
	Após o tempo relacionado ao ponto D, ainda há austenita na composição do aço.
	
	
	�
	 5a Questão (Ref.: 201401235363)
	
	A taxa de resfriamento de uma liga Fe-C é uma prática difundida na metalurgia e vem sendo praticada pelo homem há centenas de anos. Entre os objetivos comuns dos tratamentos térmicos podemos citar, com EXCEÇÃO de:
	
	
	Alteração da ductilidade.
	
	Diminuição da resistência mecânica.
	 
	Alteração da cor da superfície do aço.
	
	Remoção de tensões.
	
	Diminuição da dureza.
	
	
	�
	 6a Questão (Ref.: 201401324522)
	
	O encruamento do aço é obtido em processo mecânico de deformação do mesmo após deformação a frio. Com relação aos processos de deformação mecânica dos materiais, assinale a opção CORRETA.
	
	
	O encruamento altera a resistência mecânica a tração, porém mantém a dureza superficial do material.
	
	Laminação é o processo de deformação plástica que ocorre somente a temperatura ambiente.
	
	A ductilidade se mantém com o aumento do grau de encruamento do material.
	 
	Forjamento é o processo de deformação plástica de metais por prensagem ou martelamento.
	
	Uma vez a estrutura encruada, a estrutura pode ser modificada através de deformação mecânica em sentido contrário.