SELEÇÃO DE MATERIAIS MECÂNICOS

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Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 
 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: 
 
Resposta Selecionada: 
II e IV, apenas. 
Resposta Correta: 
II e IV, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
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 2 
0 em 1 pontos 
 
 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: 
 
Resposta Selecionada: 
I, II e IV, apenas. 
Resposta Correta: 
I e II, apenas. 
Feedback 
da 
resposta: 
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.). 
 
 
 Pergunta 3 
0 em 1 pontos 
 
 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. 
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. 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
As asserções I e II são proposições verdadeiras, sendo que 
a II é uma justificativa correta da I. 
Resposta Correta: 
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é 
uma proposição falsa. 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. 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. 
Porém, a asserção II é falsa, uma vez que a habilidade dos 
materiais em transferir energia térmica, após receber um 
estímulo externo de variação de temperatura, refere-se à 
condutividade térmica. 
 
 
 Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
 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: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
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: 
 
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. 
Feedback 
da resposta: 
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 
1 em 1 pontos 
 
 Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio que possuem 600 mL são mantidas em um 
refrigerador por duas horas com o objetivo de observar qual dos dois líquidos ficará mais 
frio. Ao retirá-las do refrigerador com as mãos a temperatura de 30ºC, tem-se a sensação 
de que a lata de suco está mais fria que a garrafa. 
 Assinale a alternativa que melhor justifica o fenômeno acima: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
 O fato pode ser explicado pelo conceito de condutividade 
térmica, ou seja, o alumínio do qual é constituído a lata possui 
maior condutividade térmica que o vidro, de que por sua vez é 
feito a garrafa, razão pela qual sente-se a lata mais fria nas 
mãos. 
Resposta 
Correta: 
 
 O fato pode ser explicado pelo conceito de condutividade 
térmica, ou seja, o alumínio do qual é constituído a lata possui 
maior condutividade térmica que o vidro, de que por sua vez é 
feito a garrafa,razão pela qual sente-se a lata mais fria nas 
mãos. 
Feedback 
da 
resposta: 
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois a 
condutividade térmica pode ser explicada pela transmissão de 
 
calor, sempre do meio mais quente para o meio mais frio. Vale 
notar que a condutividade térmica do alumínio corresponde à 
aproximadamente 204 [W/m.K], enquanto a do vidro é de cerca 
de 0.8 [W/m.K]. Em razão desses valores, o calor é retirado mais 
rapidamente da lata, o que confere, ao líquido, temperaturas 
menores quando comparado ao conteúdo da garrafa. 
 
 Pergunta 6 
1 em 1 pontos 
 
 A condutividade térmica é uma característica importante e deve ser levada em 
consideração ao selecionar um determinado material. O nosso dia a dia está cercado 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: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
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: 
 
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. 
Feedback 
da resposta: 
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 
1 em 1 pontos 
 
 
 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: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
É necessário compreender a condutividade térmica e saber 
analisá-la para evitar falhas por tensões térmicas nos 
materiais. 
Resposta 
Correta: 
 
É necessário compreender a condutividade térmica e saber 
analisá-la para evitar falhas por tensões térmicas nos 
materiais. 
Feedback 
da 
resposta: 
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 8 
1 em 1 pontos 
 
 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. 
 
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: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
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: 
 
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. 
Feedback 
da 
resposta: 
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 9 
0 em 1 pontos 
 
 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: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
Primeiramente, deve-se listar as restrições que o produto 
apresenta. Após isto, deve-se realizar uma checagem dos 
materiais mais utilizados em projetos semelhantes e, para 
casos onde ocorrer empate, deve-se desempatar com o 
material que possua o menor custo possível. 
Resposta 
Correta: 
 
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. 
Feedback 
da 
resposta: 
Sua resposta está incorreta. A sua resposta está incorreta, pois o 
custo do material deve ser usado como critério de desempate na 
escolha adequada ao projeto. Ou seja, deve-se optar pelo 
material com o menor custo possível, porém, considerando que a 
última etapa do processo diz respeito à verificação do histórico 
de falhas do material. A checagem dos materiais utilizados em 
projetos anteriores não pode vir antes da fase de pré-seleção por 
requisitos, isto é, propriedades mecânicas/térmicas, densidade e 
custo. O diagrama de Ashby existe por facilitar na seleção de 
materiais, por isso é completamente inviável elencar as 
propriedades mecânicas de boa parte dos materiais previamente. 
 
 
 Pergunta 10 
1 em 1 pontos 
 
 O conhecimento sobre as propriedades dos materiais se torna fundamental para a seleção 
correta do material em determinada aplicação. Assim, as propriedades dos materiais 
podem ser físicas, térmicas, elétricas, de fabricação, químicas, magnéticas, ópticas e 
mecânicas. 
 
A respeito das propriedades dos materiais, analise as afirmativas a seguir e assinale V 
para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
I.( ) A expansão térmica, condutividade elétrica e resistividade são exemplos de 
propriedades elétricas dos materiais. 
II.( ) A conformabilidade e a usinabilidade fazem parte das propriedades de fabricação de 
um determinado material. 
III.( ) Dentre as propriedades mecânicas dos materiais, pode-se citar a resistência à tração 
e à compressão. 
IV.( ) A tensão de ruptura, o módulo de Young e a densidade dizem respeito às 
 
propriedades físicas do material. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta Selecionada: 
F, V, V, F. 
Resposta Correta: 
F, V, V, F. 
Feedback 
da 
resposta:Resposta correta. A sequência está correta, pois a expansão 
térmica, como o nome sugere, é uma propriedade térmica do 
material e a tensão de ruptura, o módulo de Young, a resistência 
à tração e à compressão são propriedades mecânicas. Além 
disso, a conformabilidade e a usinabilidade fazem parte do grupo 
de propriedades de fabricação e conferem a capacidade do 
material de se conformar nos processos de fabricação bem como 
de ser usinado, respectivamente.