Aula 1 - Ciencia e Engenharia de Materiais

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Aula 1 
A ciência e a Engenharia de 
Materiais. 
A importância do estudo e da 
escolha adequada dos 
materiais para construção. 
A ciência e a 
Engenharia de Materiais 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
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ü Para que as necessidades humanas 
sejam satisfeitas é 
importante garantir a 
disponibilidade de 
recursos no planeta 
ü Recurso natural = 
insumo de que os 
organismos, populações 
ecossistemas 
necessitem para sua 
manutenção 
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ü Renováveis: ü Após utilização ficam 
disponíveis novamente 
graças aos ciclos naturais 
(ex: água, ar, biomassa, 
etc.) ü Não-Renováveis: 
ü Uma vez utilizados não se 
renovam por meios 
naturais. Existem 2 classes: 
ü Minerais energéticos: 
combustíveis fósseis – carvão 
mineral, petróleo, urânio 
ü Minerais não-energéticos: 
ferro, calcário, argilas, etc. 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
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Sob ponto de vista físico, os RN 
são compostos de MATÉRIA, 
i.e., qualquer substancia 
sólida, líquida ou gasosa, que 
ocupa lugar no espaço 
 
Sob o ponto de vista utilitário, 
MATERIAIS “são substâncias 
com propriedades úteis na 
construção de máquinas, 
estruturas, dispositivos e 
produtos, ou seja, os materiais 
que o homem utiliza para ‘fazer 
coisas’” (Cohen, 1987) Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
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Ciência = “conhecimentos 
sistematizados adquiridos 
via observação, 
identificação, pesquisa e 
explicação de determinadas 
categorias de fenômenos e 
fatos, formulados metódica 
e racionalmente” (Houaiss, 
2004) 
Engenharia = aplica os 
métodos científicos ou 
empíricos e a tecnologia à 
utilização dos RN em 
benefício do ser humano 
(Isaia, 2010) Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
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Ciência e Engenharia dos 
Materiais (CEM) é definida, 
segundo Cohen (1987), como 
“a área da atividade humana 
associada com a geração e 
aplicação de conhecimento 
que relaciona composição, 
estrutura e processamento 
dos materiais às suas 
propriedades e usos” 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
Fig 2 – Ciclo global dos materiais (Isaia, 2010) 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
Fig 3 – Multidisciplinaridade da CEM (Isaia, 2010) 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
Fig 4 –Ciência e Engenharia dos Materiais (Isaia, 2010) 
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Conhecendo-se a estrutura 
atômica e molecular com 
as imperfeições e 
descontinuidades, pode-se 
explicar o comportamento 
de um material em nível de 
Engenharia, por meio de 
ensaios específicos que 
fornecem informações 
sobre a sua composição 
química, estrutura 
molecular e de fases. 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
Níveis de estudo/informações sobre os materiais 
(Isaia, 2010) 
A importância do estudo e da 
escolha adequada 
dos materiais para construção 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
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A escolha do material para 
caso específico depende não 
somente do conhecimento 
técnico-científico do 
engenheiro, mas também de 
sua experiência 
acumulada, porque nem 
sempre o enfoque técnico 
leva à melhor solução com 
base em evidências 
aparentes. Além dessas, 
devem ser levadas em conta 
as questões ambientais: 
consumo de energia, 
poluição, descarte, etc. 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
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Essas decisões devem ser 
tomadas na fase de 
projeto, em que, através 
de processos e métodos de 
cálculo baseados em 
modelos e conceitos 
estabelecidos, são 
escolhidos os materiais 
pelas suas propriedades 
conhecidas e testadas em 
laboratório ou obras. Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
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DEC
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Fig 5 – Ensaio laboratorial de Tração em barra de aço 
Fonte: Página do Blog da mecânica 
Disponível em: http://mecanica-blog.blogspot.com/2013/02/
ensaio-de-tracao-parte-1.html> Acesso em out. 2018. 
 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
Evolução comparativa de pilar curto calculado pela 
Norma Norueguesa NS 3473, em igualdade de 
carregamento (1992) 
 (Helland, 1988) 
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Conhecendo-se as 
características e 
propriedades dos 
materiais, com base na 
experiência profissional e em outros 
parâmetros tais como 
disponibilidade do 
material, custo, etc., 
pode-se fazer a escolha 
final mais acertada. 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS 
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Esta aula foi preparada tendo 
como base as seguintes 
referências bibliográficas: 
•  Materiais de Construção 
Civil e Princípios de Ciência 
e Engenharia de Materiais 
(2010). ed. Geraldo C. Isaia. 
2.ed. São Paulo, IBRACON, 
Vol. 1  •  Engenharia de Materiais 
para todos (2010). Orgs. Jose 
de Anchieta Rodrigues e 
Daniel Rodrigo Leiva. São 
Carlos, EdUFSCar 
 
Profa. Sandra Dórea - DEC/UFS