EQN5S_Cincia_dos_Materiais

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FACULDADE DE ENGENHARIA E 
INOVAÇÃO TÉCNICO PROFISSIONAL 
Valor da prova: 
6,0 
Nota Prova: 
Nota Trabalho: 
Média Bimestral: 
 
 
Aluno(a): R.A.: 
Curso: Turma: Sem: Turno: 
Professor(a) Marcos Rogério Guilherme 
Disciplina: Ciência dos Materiais Data: 
Período Letivo: 2020/1 
(X) Prova Regular ( 1° ) Bimestre ( ) 2ª Chamada ( ) Substitutiva ( ) Exame ( )Dependência 
 
Ass. do(a) Professor(a): Ass. do(a) aluno(a) 
 
Recomendações 
para a realização e 
aplicação da prova: 
 É obrigatório apresentar o desenvolvimento das questões. 
 Todas as respostas devem estar à caneta na folha de respostas. 
 Discuta, analise e correlacione clara e detalhadamente sua resposta. 
 
(Cada questão vale 0,6 ponto)
1-Um cilindro de latão com diâmetro de 10 
mm é traccionado ao longo do seu eixo. Qual é 
a força necessária para causar uma mudança de 
2,5 µm no diâmetro, no regime elástico? 
Dados:  = 0,35 E = 10,1 MPa. 
 
2-Um pedaço de cobre originalmente com 
305 mm de comprimento é puxado em tração 
com uma tensão 276 MPa. Se sua deformação 
é inteiramente elástica, qual será o seu 
alongamento resultante? E = 110 GPa (Cobre) 
3-Uma barra de alumínio que possui uma 
secção transversal quadrada com 60 mm de 
lado, o seu comprimento é de 0,8m. A carga 
axial aplicada na barra é de 30 kN. Determine 
o seu alongamento. E= 70 MPa. 
4-Um eixo tubular de diâmetro interno de 
30 mm e diâmetro externo de 42 mm é usado 
para transmitir 50 kW de potência. Determinar 
a freqüência de rotação do eixo (em rpm) de 
modo que a tensão de cisalhamento não exceda 
45 MPa. 
5-Um motor de engrenagens pode desenvolver 
100 W quando gira a 120 rev/minuto. Se o eixo 
tiver diâmetro de 12 mm, determine a tensão de 
cisalhamento máxima que será desenvolvida no 
eixo. 
 
6-O eixo de transmissão para a hélice de um 
aerodeslizador tem 6 m de comprimento. Se o 
motor transmitir 4 MW de potência ao eixo 
quando as hélices giram a 25 rad/s, determine o 
diâmetro interno exigido para o eixo, 
considerando que o diâmetro externo seja 
250 mm. Qual é o ângulo de torção do eixo 
quando ele está em operação? 
Considere τadm = 90 MPa e G = 75 GPa. 
 
7-Fios de aço carbono com área de seção 
transversal nominal de 62,9 mm
2
 são utilizados 
para a fabricação de peças pré-moldadas de 
concreto. Nessa peças, a armação de fios de 
aço é pré-tensionada (tração) antes de ser 
imersa na matriz de concreto. Depois que o 
concreto é adicionado e endurece, a tensão na 
armação de aço é retirada, o aço sofre 
recuperação elástica e comprime o sistema 
todo, o que aumenta a resistência mecânica do 
conjunto pois mantém o concreto sob um 
esforço de compressão. O valor do módulo de 
elasticidade desse aço é 200 GPa. Assumindo 
que esses fios de aço sofreram uma deformação 
elástica de 1% quando foram pré-tensionados, 
 
FACULDADE DE ENGENHARIA E 
INOVAÇÃO TÉCNICO PROFISSIONAL 
Valor da prova: 
6,0 
Nota Prova: 
Nota Trabalho: 
Média Bimestral: 
 
 
qual foi a força (em newtons) à qual eles foram 
submetidos no processo de pré-tensionamento? 
8-A figura a seguir apresenta diagrama real vs. 
diagrama de engenharia. Note que os digramas 
apresentam diferentes perfis de tensão e 
deformação. Explique porque, para a mesma 
amostra, os diagramas apresentam tendências 
tão diferentes. 
 
9-O fenômeno de escoamento é nitidamente 
observado em alguns metais de natureza dúctil, 
como aços baixo teor de carbono. Caracteriza-
se por um grande alongamento sem acréscimo 
de carga. Entretanto, em alguns materiais o 
escoamento não é nitidamente observado. Para 
estes casos, como este paramento mecânico 
poderia ser determinado? 
10-(a) Defina: ductilidade, tenacidade, 
resiliência e fluência. (b) Os materiais 
cerâmicos têm habitualmente baixa tenacidade. 
Justifique este comportamento. 
 
 
 
 
Formulário 
𝐽 = 
𝜋𝑐4
2
 𝜙 = 
𝑇𝐿
𝐽𝐺
 𝜏𝑚𝑎𝑥 = 
𝑇𝑐
𝐽
 𝑃 = 2𝜋𝑓𝑇 
𝑃 = 𝑇𝜔  = 
46𝑇𝐿
𝐺𝑎4
 𝜏𝑚𝑎𝑥 =
20𝑇
𝑎3
 𝛿 = 
𝐹
𝐴
 
𝛿 = 𝐸𝜀 𝜈 = −
𝜀𝑥
𝜀𝑧
 𝛿𝑧 = 𝜀𝑧𝐿𝑧 𝑃 = 𝑇. 𝜔 
∑ 𝐹𝑋 = 𝑇 
𝑎𝑣̅̅̅̅
𝑎𝑙̅̅ ̅
=
𝑚𝑙𝑖𝑞
𝑚𝑣𝑎𝑝
 𝜔 = 2𝜋𝑓