Lista de Exercícios - Unidade 1

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1110010 - CIÊNCIA DOS MATERIAIS I 
Aluno Gustavo Rockembach 
 Semestre Alternativo / 2020 
 
Lista de Exercícios – Unidade 1 
 
1 - Com que se ocupa a Ciência dos Materiais e qual sua importância na engenharia 
moderna? 
Essa ciência é responsável por investigar as relações existentes entre as estruturas e as 
propriedades dos materiais. É a parte do projeto ou engenharia da estrutura de um 
material para produzir um conjunto pré-determinado de propriedades. Tal conhecimento 
abrange da estrutura atômica até a verificação das propriedades de aplicação dos 
materiais. Sendo assim, pode-se destacar sua importância em virtude de muitos 
materiais serem oriundos de recursos não renováveis, ou seja, impossíveis de serem 
regenerados. A descoberta de materiais alternativos é de suma importância para o 
estudo de aspectos econômicos, não somente da produção, mas também do impacto 
ambiental e de fatores ecológicos, considerando o ciclo de vida “do berço ao túmulo” dos 
materiais. 
2 - Diferencie conhecimento fenomenológico e enciclopédico. 
Conheciento fenomenológico é aquele que apresenta um avanço com relação aos 
acontecimentos intrínsecos do processo, ocasionando o surgimento de uma ciência na 
qual o conhecimento vem pela razão. Já o conhecimento enciclopédico consiste 
essencialmente do saber empírico decorrente do conhecimento dos sentimentos das 
repetições de execução prática de tais processos. 
3 - Classifique os materiais segundo os seguintes critérios: 
a) aplicação na indústria; metais, cerâmicos, polímeros e compósitos. 
b) grau de desenvolvimento tecnológico; naturais, empíricos, desenvolvimento científico 
e projetados. 
c) morfologia: monoestruturados, recobrimentos, gradiente material e composição 
aleatória. 
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4 – Defina materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos e compósitos. Qual é a origem 
desses? 
5 - Cite dois produtos que podem ser classificados como: 
a) monoestruturado; PVC e cerâmica. 
b) recobrimento; Engrenagens com dentes cimentados e eixos de aço temperados 
superficialmente. 
c) gradiente: Juntas para o escapamento de veículos automotores e retentores 
compósitos de borracha e aço. 
d) composição aleatório: Aços recobertos com Ti e grafite – epoxy. 
6 - Como se inter-relacionam estrutura, propriedades, processamento e desempenho em 
serviço de um material? 
A estrutura, as propriedades e o processamento do material são interdependentes, de 
modo que a correta relação entre estes três fatores garantiria desempenho em serviço 
dos materiais. Portanto, todos estes pontos são de grande interesse quando se almeja 
obter tal desempenho de um materials, visto que a intervenção em qualquer um destes 
pontos poderá repercutir nos demais. 
7 - Em que estaria baseada a mudança de propriedades de um mesmo material 
fabricados por diferentes processos? 
As distintas propriedades de um material alcançadas através de diferentes processos 
devem estar atreladas, principalmente, às diferenças estruturais obtidas, visto que um 
material de mesma composição química pode ter diferentes estruturas em função do 
processo de fabricação utilizado e esta estrutura implica diretamente nas suas 
propriedades. 
8 - Diferencie propriedades de corpo e de superfície. 
As propriedades de corpo são aquelas características presentes na região interna do 
componente, como por exemplo, o comportamento mecânico, a condutividade térmica e 
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as propriedades elétricas e magnéticas do material. Já as propriedades de superfície 
estão relacionadas à interação do material com o meio exterior e destacam-se neste 
caso as propriedades de reatividade com o meio, a resistência à corrosão e ao desgaste, 
a biocompatibilidade, o efeito decorativo, entre outras. 
9 - Diferencie os tipos de materiais (metais, cerâmicos, polímeros e compósitos) quanto 
às suas típicas propriedades (físicas, químicas e mecânicas). 
Metálicos: são geralmente dúcteis, com densidade relativamente alta e boa resistência 
mecânica. Cerâmica: alto ponto de fusão, alta dureza e geralmente são frágeis. 
Polímeros: flexíveis, isolantes de eletricidade e calor, com densidade relativamente 
baixa. Compósitos: Tem combinações de propriedades como boa resistência mecânica 
e densidade. 
10 - Dê dois exemplos que evidenciam a relação entre estrutura e propriedades dos 
materiais. 
Exemplo 1: carbono grafite e carbono diamante. Exemplo 2: aço carbono ferrítico e aço 
carbono martensítico. Ambos exemplos correspondem a materiais a materiais de 
composição química semelhante, entretanto, em função das suas diferentes estruturas 
cristalinas e as propriedades são bastantes distintas. 
11 - A partir de um material de sua escolha, dê duas aplicações para o mesmo e descreva 
as propriedades de interesse em cada aplicação. 
O alumínio pode ser utilizado na produção de latas de bebidas, onde a baixa densidade 
associada a resistência mecânica são as principais características requeridas. No caso 
da utilização deste mesmo material na produção de barras de apoio utilizadas em ônibus 
urbanos, busca-se obter um componente que, além de resistência mecânica, também 
apresente uma boa resistência à corrosão. 
12 - Como podem se degradar as propriedades dos materiais quando solicitados em 
serviço? Cite 3 exemplos práticos. 
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Alguns materiais podem se corroer quando expostos, podem se partirem quando 
expostos a cargas maiores do que as suportadas e podem se derreterem quando 
expostos a temperaturas maiores do que as suportadas.