exercicios 2 - Seleção dos materiais

Prévia do material em texto

Pergunta 1
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Feedback
da
resposta:
Os materiais devem passar por uma série de análises antes de serem selecionados para uma
determinada aplicação e, para que isto ocorra, o engenheiro deve atender a diversos critérios que são
dispostos sequencialmente a fim de auxiliá-lo na correta seleção do material
Neste sentido, assinale a alternativa que indica os passos ao selecionar um determinado material:
Primeiramente, deve-se listar as restrições e objetivos do projeto e depois realizar
uma triagem dos materiais; em seguida, deve-se classificá-los com a capacidade de
atender aos requisitos e finalizar com a verificação do histórico de falhas daquele
material.
Primeiramente, deve-se listar as restrições e objetivos do projeto e depois realizar
uma triagem dos materiais; em seguida, deve-se classificá-los com a capacidade de
atender aos requisitos e finalizar com a verificação do histórico de falhas daquele
material.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois se deve saber a aplicação à qual o
material estará submetido e, para isso, devem-se criar as restrições (propriedades
mecânicas, densidade, custo etc.) e estabelecer os objetivos do projeto. O propósito é
realizar uma triagem posterior dos materiais e classificá-los sempre em ordem de
prioridades e, por fim, deve-se verificar o histórico daquele determinado material utilizado
em projetos anteriores.
Pergunta 2
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Feedback
da
resposta:
Em algumas aplicações de projetos envolvendo “calor” faz-se necessário o conhecimento prévio das
propriedades térmicas dos materiais, isto é, como eles se comportam conforme estímulos externos de
mudança de temperatura. Devido a isso, a condutividade térmica se torna bastante requerida na pré-
seleção do material, pois através dela é possível identificar se o material pode ou não ser selecionado.
Neste sentido, assinale a alternativa que está conforme os conceitos relacionados à condutividade
térmica:
É necessário compreender a condutividade térmica e saber analisá-la para evitar
falhas por tensões térmicas nos materiais.
É necessário compreender a condutividade térmica e saber analisá-la para evitar
falhas por tensões térmicas nos materiais.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois conhecer e saber avaliar a
condutividade térmica dos materiais torna-se imprescindível ao selecionar determinado
material, pois as tensões térmicas estão presentes em diversas aplicações como no caso
dos trilhos de trem que sofrem dilatação e contração, gerando tensões no interior do
material que podem resultar em uma deformação plástica indesejável ou uma ruptura.
Pergunta 3
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta:
Os materiais que são bons condutores térmicos apresentam arranjo atômico que tem a capacidade de
transferir calor até que todo o objeto entre em equilíbrio térmico. Além disso, estes bons condutores
apresentam alto valor de condutividade térmica enquanto os materiais isolantes apresentam baixos
valores de condutibilidade térmica.
Neste sentido, sobre a aplicabilidade dos materiais no dia a dia, analise as afirmativas a seguir:
I. Ao comprar um refrigerante que deve ser resfriado rapidamente e que contenha a mesma área
superficial e volume, é aconselhável optar pelo material de vidro em vez do de alumínio.
II. As panelas que são utilizadas para cozinhar em sua maioria são feitas de ferro e alumínio, pois
devem possuir uma ótima transmissão de calor entre a chama do fogo e o alimento a ser preparado.
III. Nos restaurantes, é comum a utilização de isopor para embalar os alimentos (marmitex), pois este
material possui boa condutibilidade térmica e mantém o alimento aquecido por mais tempo.
IV. Os cabos das panelas utilizadas para cozinhar são feitos de materiais com baixa condutibilidade
térmica, como a madeira e alguns tipos de polímeros.
Está correto o que se afirma em:
II e IV, apenas.
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
 
Feedback
da
resposta:
II e IV, apenas.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a maioria das panelas é feita de metais
por possuir boa condutibilidade térmica e assim cozinhar o alimento mais rapidamente
(em determinadas ocasiões). Além disso, os cabos das panelas são feitos de materiais
isolantes, ou seja, com baixíssimas condutibilidades térmicas, evitando que o calor seja
transmitido para a pessoa que preparará o alimento.
Pergunta 4
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Feedback
da
resposta:
O transporte ferroviário é considerado o transporte pioneiro utilizado em viagens turísticas de massa
principalmente pelo fato de ser utilizado como meios de hospedagens aos turistas. No outono alemão,
é comum haver amplitude térmica de 0ºC a 20ºC durante o dia, sendo que o ferro utilizado nos trilhos
possui 
LOHMANN, G.; OLIVEIRA, M. Transporte ferroviário de passageiros turísticos: o estado da
arte. Turismo em Análise , v. 19, n. 1, maio 2018. 
Assinale a alternativa que apresenta a resposta correta para o cálculo realizado:
É possível analisar o que acontece com o 
ΔL (se negativo ou positivo) mesmo sem saber o comprimento inicial, pois esta é uma
relação direta dependente da amplitude de variação térmica e do coeficiente de
expansão linear.
É possível analisar o que acontece com o
ΔL (se negativo ou positivo) mesmo sem saber o comprimento inicial, pois esta é uma
relação direta dependente da amplitude de variação térmica e do coeficiente de
expansão linear.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois ao saber a variação de temperatura
do local a ser estudado, é possível saber se o comprimento sofrerá contração (valores
negativos) ou dilatação (valores positivos) mesmo sem saber o comprimento inicial, pois
a equação apresenta relação direta entre o coeficiente de expansão linear e a variação
de temperatura.
Pergunta 5
Resposta Selecionada: 
Resposta Correta: 
Feedback
da
resposta:
Os diagramas apresentam as propriedades mecânicas dos materiais de forma gráfica, facilitando a
interpretação dos dados e auxiliando na escolha de materiais conforme a aplicação. Dessa forma,
entender e analisar os diagramas facilita na decisão correta quanto à seleção do material adequado
para a fabricação do produto.
De acordo com seus conhecimentos a respeito dos diagramas das propriedades dos materiais, analise
as afirmativas a seguir:
I. Há diagramas que representam vários materiais e várias propriedades através de um mapa, além de
trazer valores de: resistência, densidade e módulo de Young.
II. Através do diagrama de barras do módulo de Young, os tipos de materiais são separados em
colunas. Além disso, este tipo de diagrama facilita a visualização das propriedades de cada família de
material.
III. No diagrama do módulo de Young pela densidade é possível representar duas propriedades de
material no mesmo diagrama e a família dos materiais estão dispostos em colunas verticais.
IV. No diagrama do módulo de Young pela densidade com indicação do material, utilizam-se cores
para diferenciar os grupos de materiais apenas conforme a família (metais, polímeros, compósitos etc.)
e não de acordo com a classe (EVA, liga de zinco, silicone, madeira etc.).
 É correto o que se afirma em:
I, II e IV, apenas.
I e II, apenas.
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois no diagrama do módulo de
Young pela densidade tem-se a representação dos materiais em cores e não em colunas,
no qual as cores representam os tipos de materiais, conforme segue: os cerâmicos são
representados pela cor laranja; metais em vermelho; compósito em roxo, dentre outros.
Além disso, no diagrama do módulo de Young pela densidade é possível identificar os
materiais de acordo com a classe (EVA, liga de zinco, silicone, madeira etc.).
1 em 1 pontos
0 em 1 pontos
Pergunta 6
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Feedback
da
resposta:
A condutividade térmica é uma característica importante e deve ser levada em consideração ao
selecionar um determinado material. O nosso dia a dia estácercado de materiais com diversas
aplicabilidades envolvendo o calor, isto é, podemos utilizar materiais que apresentam facilidade na
transferência de calor e outros que possuem dificuldade na sua transmissão. A tabela abaixo
apresenta a condutividade térmica de alguns materiais.
 
Tabela 1 - Materiais e suas propriedades térmicas 
Material Condutividade térmica
[W/m. K]
Cobre 398
Nylon 6,6 0,24
Ouro 315
Polipropileno 0,12
Fonte: Adaptada de Callister (2018).
CALLISTER JUNIOR, W. D.; RETHWISCH, D. G. Ciência e engenharia de materiais : uma
introdução. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2018.
 
Nesse sentido, assinale a alternativa que está de acordo com os conceitos da condutividade térmica
dos materiais:
O fenômeno da condução de calor nos materiais sólidos ocorre através do transporte
do calor pelos elétrons livres, razão pela qual nos metais puros a condutividade
térmica é mais elevada em comparação com materiais não metálicos.
O fenômeno da condução de calor nos materiais sólidos ocorre através do transporte
do calor pelos elétrons livres, razão pela qual nos metais puros a condutividade
térmica é mais elevada em comparação com materiais não metálicos.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois os elétrons livres são responsáveis
pela rápida transmissão de calor presente nos metais, enquanto nos materiais não
metálicos o número de elétrons livres é menor e isto acaba dificultando a propagação de
calor pelo material.
Pergunta 7
O módulo de Young (módulo de elasticidade) é uma propriedade mecânica que mede a rigidez de um
material sólido, procedimento muito importante na seleção de materiais para projetos. Os materiais
utilizados na indústria aeronáutica em sua maioria devem ser leves e possuir excelentes propriedades
mecânicas. A figura abaixo expõe a relação entre o módulo de elasticidade e a densidade de
diferentes tipos de materiais.
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Feedback
da
resposta:
 
Figura - Diagrama do módulo de Young pela densidade com indicação do material 
Fonte: Ashby (2012, p. 55).
ASHBY, M. F. Seleção de Materiais no Projeto Mecânico . 4. ed. Campus, 2012.
Com base no apresentado, analise as alternativas e compare-as, assinalando a alternativa correta:
Pode-se utilizar ligas de alumínio para aplicações aeronáuticas devido a seu alto
módulo de elasticidade e baixa densidade em comparação com os demais metais.
Pode-se utilizar ligas de alumínio para aplicações aeronáuticas devido a seu alto
módulo de elasticidade e baixa densidade em comparação com os demais metais.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois as ligas de alumínio possuem
excelentes propriedades mecânicas, principalmente resistência à fadiga, que se
caracteriza por forças cíclicas devido à diferença de pressão no avião. Além disso, as
ligas de alumínio possuem baixa densidade quando comparadas aos demais metais,
sendo ideal o seu uso para fins aeronáuticos.
Pergunta 8
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Feedback
da
resposta:
Como engenheiro, você deve selecionar um material para um determinado produto com diversas
propriedades mecânicas. Sendo assim, o material deve ser resistente ao impacto e não pode estar
enferrujado, pois será utilizado para fins cirúrgicos. Além disso, deve ser capaz de resistir a forças
cíclicas e possuir fácil processo de fabricação, bem como pouca quantidade de massa por volume
para redução de custo do produto.
Neste sentido, assinale a alternativa que apresenta as propriedades dos materiais que devem ser
levadas em consideração na sua seleção:
O material deve ser tenaz, possuir uma ótima resistência à corrosão, ser resistente à
fadiga, possuir boa conformabilidade e baixa densidade, respectivamente.
O material deve ser tenaz, possuir uma ótima resistência à corrosão, ser resistente à
fadiga, possuir boa conformabilidade e baixa densidade, respectivamente.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois a tenacidade é propriedade mecânica
que possuem os materiais resistentes ao impacto e a resistência à corrosão não deixa o
material enferrujar, propriedade presente no aço inoxidável, por exemplo. Além disso, a
característica de ser resistente a forças cíclicas é a fadiga. Adicionalmente, o produto
deve possuir facilidade na fabricação, ou seja, possuir boa conformabilidade, assim como
pouca densidade a fim de reduzir o custo agregado ao produto.
1 em 1 pontos
Pergunta 9
Resposta
Selecionada:
Resposta
Correta:
Feedback
da
resposta:
O diagrama de Ashby é uma ferramenta muito importante para auxiliar na seleção adequada do
material em projetos, pois nele mostra a relação do módulo de elasticidade (Módulo de Young [GPa])
dos materiais em função da densidade (ver figura abaixo). Para um projeto, você deve selecionar um
material com elevados valores no módulo de elasticidade e densidade abaixo de 10.000 .
 
Figura - Diagrama E - p 
demonstrando as famílias de materiais e seus respectivos envelopes. 
Fonte: Ashby (2012, p. 54).
ASHBY, M. F. Seleção de Materiais no Projeto Mecânico . 4. ed. Campus, 2012.
Neste sentido, assinale a alternativa que indica qual é o melhor material a ser selecionado para o
projeto:
Para atender aos requisitos do projeto você selecionaria um material metálico ou
cerâmico que possuam densidade menor do que 10,000 . Portanto, deve-se
sempre levar em consideração, como critério de desempate, o material mais barato.
Para atender aos requisitos do projeto você selecionaria um material metálico ou
cerâmico que possuam densidade menor do que 10,000 . Portanto, deve-se
sempre levar em consideração, como critério de desempate, o material mais barato.
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois graficamente falando alguns
materiais cerâmicos e metálicos atendem ao requisito de possuir elevados valores no
módulo de elasticidade e densidade menor do que 10,000 , além disso, para casos em
que ocorra empate, deve-se sempre optar por selecionar o material com o menor custo
possível.
Pergunta 10
Leia o excerto a seguir:
“Junta de dilatação é um dos elementos que compõem a superestrutura a superestrutura das pontes e
viadutos rodoviários, esta apresenta espaço a ser ou não preenchido por material elástico, que possui
a função de absorver os movimentos provocados por dilatações e retrações dos materiais envolventes.
São aplicadas em diversas obras da construção civil.”
CAMPOS, I. Estudo de juntas de dilatação em pontes e viadutos, e suas melhorias na aplicação
e uso . In : SIMPÓSIO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA, DIDÁTICA E DE AÇÕES SOCIAIS DE
EXTENSÃO DA FEI, 9., 2019, São Bernardo do Campo. Anais [...]. São Bernardo do Campo:
Faculdade de Engenharia Industrial, 2016. p. 1. 
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. 
1 em 1 pontos
1 em 1 pontos
Terça-feira, 22 de Setembro de 2020 11h24min46s BRT
Resposta
Selecionada:
Resposta Correta:
Feedback
da
resposta:
I. O fenômeno discutido no trecho acima diz respeito à dilatação e contração que os materiais sofrem
quando submetidos a variações de temperaturas.
Pois:
II. A expansão térmica descreve a habilidade dos materiais em transferir energia térmica após um
estímulo externo de variação de temperatura.
A seguir, assinale a alternativa correta.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição
falsa.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição
falsa.
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a asserção I é verdadeira, já que o
fenômeno discutido no excerto refere-se à dilatação e contração dos materiais quando
submetidos a variações de temperaturas. A asserção II é falsa, pois a expansão térmica
é um conceito de analisar através de um gráfico a energia potencial em função da
separação interatômica do interior do material.