PROVA N2 SELEÇÃO DE MATERIAIS MECÂNICOS

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Pergunta 1
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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 2
Além dos ensaios de dureza, tração e compressão, é possível caracterizar os materiais por suas
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https://fmu.blackboard.com/bbcswebdav/pid-14312690-dt-content-rid-112407392_1/xid-112407392_1
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resposta:
imagens ou por difratograma. Nesse aspecto, uma das técnicas aplicadas é a de microscopia, que se
subdivide basicamente em microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura.
Nesse sentido, assinale a alternativa que apresenta uma diferença entre os dois tipos de ensaio.
Na microscopia óptica, as imagens projetadas das superfícies dos materiais não
apresentam cor, diferentemente dos ensaios de microscopia eletrônica por varredura,
que apresentam nítidas cores nas imagens.
A microscopia óptica pode projetar imagens de superfícies orgânicas e inorgânicas,
úmidas ou não; quanto à microscopia eletrônica de varredura, também é possível
analisar materiais biológicos, mas precisam ser preparados previamente pelo
processo de metalização.
Sua resposta está incorreta. Com a microscopia eletrônica de varredura, também é
possível analisar amostras biológicas, porém, faz-se necessária a utilização de um banho
de ouro para que os elétrons possam gerar a imagem. Além disso, na microscopia óptica,
as imagens apresentam cores diferentes das imagens observadas pelo ensaio de
microscopia eletrônica por varredura. Nesse caso, as imagens não apresentam cores,
mas podem ser representadas por imagens tridimensionais, e isso possibilita uma análise
mais profunda dos materiais.
Pergunta 3
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resposta:
É fundamental o conhecimento do ciclo de vida das matérias-primas, pois, por meio dele, é possível
conhecer os impactos que os descartes incorretos podem causar ao planeta. Dessa forma, deve-se
optar por utilizar materiais e resíduos que, após a sua aplicação, possam ser submetidos ao processo
de reciclagem/reuso, sem serem descartados incorretamente na natureza.
A respeito do ciclo de vida das matérias-primas, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s)
verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). 
I. ( ) Após as aplicações de matérias-primas/resíduos na agricultura, construção, meio ambiente e
saúde, o resíduo obrigatoriamente deve ser descartado.
II. ( ) Entender como o ciclo de vida das matérias-primas ocorre pode facilitar o entendimento das
pessoas em realizar o descarte correto dos materiais/resíduos.
III. ( ) Para a obtenção de novos produtos, é preferível utilizar matérias-primas que não podem ser
recicladas e reutilizadas.
IV. ( ) Pelo ciclo de vida das matérias-primas, é possível concluir que é preferível utilizar aquelas que
sejam recicláveis, pois, dessa forma, evita-se o descarte do material bem como a utilização de novas
matérias-primas.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
F, V, F, V.
F, V, F, V.
Resposta correta. A sequência está correta. O primeiro passo para entender os motivos
de diversos problemas nas cidades devido ao descarte incorreto de resíduos e matéria-
prima é entender o ciclo de vida delas. Ademais, pode-se saber pelo ciclo de vida da
matéria-prima que é preferível utilizar aquelas que sejam recicláveis, a fim de evitar o
descarte do material e a necessidade de utilizar novas matérias-primas no processo.
Pergunta 4
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Estudos recentes afirmam que a utilização do processo de fundição para a fabricação de objetos vem
da Antiguidade. Os pesquisadores apontam que o cobre já era modelado com o auxílio de moldes de
areia na Mesopotâmia há cerca de 4.000 a.C. Devido à alta frequência de utilização, o processo de
fundição passa por diversas melhorias que visam melhorar a qualidade das peças fundidas. 
BUDYNAS, R. G. Elementos de Máquinas de Shigley : projeto de Engenharia Mecânica. Porto
Alegre: AMGH, 2011.
MENDES, C. S. Processamento de fundição em molde cheio : um experimento em laboratório
acadêmico. [2020]. Disponível em: https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/artigo_molde_
cheio-converted.pdf . Acesso em: 17 jun. 2020. 
 
A respeitos do processo de fundição, pode-se afirmar que:
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https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/artigo_molde_cheio-converted.pdf
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o processo de fundição em areia consiste em utilizar moldes de areia nos quais é
derramado o metal fundido, sendo que os moldes, por sua vez, são confeccionados a
partir de metal ou madeira. Além de ser um processo de baixo custo, a fundição 
permite moldes de diversos tamanhos.
o processo de fundição em areia consiste em utilizar moldes de areia nos quais é
derramado o metal fundido, sendo que os moldes, por sua vez, são confeccionados a
partir de metal ou madeira. Além de ser um processo de baixo custo, a fundição 
permite moldes de diversos tamanhos.
Resposta correta. O processo de fundição utiliza moldes de areia nos quais é derramado
o metal a ser fundido. Além disso, a principal vantagem desse processo é a obtenção de
peças grandes ou de geometrias complexas, além de possuir baixo custo de fabricação.
Pergunta 5
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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:
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 comparaçãocom 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 6
Leia o excerto a seguir:
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“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.
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.
Pergunta 7
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Diferentemente dos materiais isotrópicos que possuem as propriedades mecânicas bem definidas
devido à uniformidade no arranjo molecular, os materiais compósitos apresentam alterações nas suas
propriedades mecânicas de acordo com a maneira com que são orientadas as partículas e fibras.
Dessa forma, compreender como essas propriedades são alteradas acaba se tornando primordial para
a seleção do material. 
Nesse sentido, assinale a alternativa que indique a influência das orientações das partículas/fibras nas
propriedades mecânicas dos compósitos.
Nos compósitos com fibras contínuas, o reforço e a resistência são máximos na
direção do alinhamento e mínimo na direção transversal ao alinhamento.
Nos compósitos com fibras contínuas, o reforço e a resistência são máximos na
direção do alinhamento e mínimo na direção transversal ao alinhamento.
Resposta correta. Os compósitos de fibras contínuas unidirecionais se caracterizam por
possuir excelentes propriedades mecânicas na direção do alinhamento e baixas
propriedades na seção transversal. O OSB ( Oriented Strand Board) é um exemplo de
compósito de fibras contínuas, sendo que o conhecimento de como essas placas são
orientadas em seu interior se torna primordial em determinadas aplicações, pois,
dependendo da orientação, as propriedades mecânicas podem ser máximas ou mínimas.
Pergunta 8
As facas rotativas (contrafacas) são muito utilizadas na produção de rótulos e etiquetas. Ao serem
fabricadas, elas devem passar por um processo térmico do aço para modificar as propriedades de
dureza e aumentar as propriedades mecânicas e, com isso, aumentar a durabilidade do material. A
imagem abaixo mostra um exemplo de contrafaca utilizada na indústria flexográfica.
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Faca rotativa (contrafaca)
Fonte: Elaborada pelo autor.
 
A respeito do processo térmico utilizado na fabricação da contrafaca, analise as afirmativas a seguir e
assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s).
I. ( ) Para aumentar a dureza do material, pode-se realizar o processo de têmpera, pelo qual o material
é aquecido e resfriado rapidamente na água, no óleo ou no ar.
II. ( ) Para aumentar a dureza do material, pode-se realizar o processo de recozimento, pelo qual 
material é aquecido e resfriado rapidamente na água, no óleo ou no ar.
III. ( ) Além do processo de têmpera, pode-se utilizar o revenimento para eliminar as tensões residuais
presentes na contrafaca.
IV. ( ) Pode-se realizar o processo de recozimento para que o carbono das tensões residuais se
dissolva no material. Após isso, o material é deixado para esfriar rapidamente na água.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
V, F, V, F.
V, F, V, F.
Resposta correta. A sequência está correta. As contrafacas necessitam de uma boa
dureza para aumentar a sua durabilidade e assim evitar paradas com máquinas para
manutenção. Elas também devem possuir boas resistências mecânicas para evitar
trincas e ruptura do material devido a forças de torção presentes no processo. Além
disso, faz-se necessário utilizar o processo de revenimento para eliminar as tensões
residuais presentes no material, aumentando a sua durabilidade. Dito isso, pode-se
utilizar a têmpera e o revenimento para a fabricação da contrafaca.
Pergunta 9
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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
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Sábado, 10 de Outubro de 2020 07h02min51s BRT
resposta: 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 10
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Na construção civil, é comum selecionar vigas de aço para fins estruturais, pois um material pode
apresentar características diferentes conforme o formato em que é fabricado. Além disso, cada perfil
de viga apresenta um fator de forma específica e deve ser um requisito ideal para a seleção adequada
da viga em projetos de construção civil.
De acordo com o seu conhecimento adquirido na disciplina sobre fator de forma, é correto afirmar que:
O fator de forma f é uma relação que depende do momento elástico My e do momento
plástico Mp, quando é analisada a flexão inelástica, em que .
O fator de forma f é uma relação que depende do momento plástico Mp e do momento
de escoamento My, isso quando é analisada a flexão inelástica, onde .
Sua resposta está incorreta. O fator de forma apresenta relação direta com o momento
plástico e o momento elástico da viga, definido por: . Além disso, faz-se
necessário o conhecimento de fatores de inércia I e raio de giração. O momento plástico
descreve o escoamento do aço por meio da seção transversal da viga,sendo que, para
selecionar um material com maior fator de forma, deve-se escolher um material que
possua menor valor de momento elástico, pois o fator de forma f 
e o momento elástico My são grandezas inversamente proporcionais.
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