Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) Avaliação final objetiva - UNIASSELVI

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Disciplina:
	Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24)
	Avaliação:
	Avaliação Final (Objetiva) - Individual FLEX ( Cod.:652157) ( peso.:3,00)
	Prova:
	27278749
	Nota da Prova:
	10,00
	
	
Legenda:  Resposta Certa   Sua Resposta Errada  
Parte superior do formulário
	1.
	O ensaio de tração é utilizado para a avaliação das propriedades mecânicas de um material. Sobre as propriedades que podem ser avaliadas a partir dos resultados desse tipo de ensaio, analise as sentenças a seguir:
I- No ensaio de tração, o módulo de elasticidade pode ser obtido a partir da inclinação da curva tensão vs. deformação na região de deformação plástica.
II- Se o material analisado apresenta deformação plástica superior a 0,02%, a tensão de escoamento é igual à tensão de ruptura.
III- A tensão de resistência consiste na tensão máxima suportada pelo material.
IV- Na tensão limite de escoamento ocorre deformação macroscópica localizada no material (estricção).
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	As sentenças I, II e IV estão corretas.
	 b)
	As sentenças III e IV estão corretas.
	 c)
	Somente a sentença III está correta.
	 d)
	As sentenças I e III estão corretas.
	2.
	"Um material que combina o humilde grafite com a não menos simples celulose da polpa de madeira mostrou ser mais leve e mais forte do que materiais estruturais largamente utilizados, incluindo aços, ligas de titânio e fibras de carbono. Além de extremamente forte, o novo material estrutural é reciclável, o que promete fornecer uma alternativa ecológica para a construção de veículos, aeronaves e coletes de segurança mais leves. Os materiais estruturais devem sua força e resistência à presença de fortes ligações químicas primárias entre seus átomos: ligações metálicas nos metais e ligas metálicas, ligações covalentes carbono-carbono nas fibras de carbono e ligações iônicas na cerâmica. A força dessas ligações, no entanto, é tanto uma bênção quanto uma maldição: para manipular, fabricar e reciclar esses materiais, essas ligações devem ser quebradas e reformadas, o que exige altas temperaturas e consome grandes quantidades de energia, levando a um custo substancial e a uma pegada ambiental pesada. Para fabricar um compósito de grafite-nanocelulose, a equipe preparou uma pasta altamente concentrada de água, flocos de grafite e nanocelulose em temperatura ambiente. Em seguida, essa mistura foi dispersa em camadas com 20 micrômetros de espessura. As camadas são flexíveis, podendo ser dobradas até um raio de 2 mm sem se quebrar, e várias camadas podem ser prensadas a quente para formar folhas mais espessas. As medições mecânicas mostraram que o material é excepcionalmente forte. As folhas são mais resistentes do que o aço inoxidável e 6 vezes mais leves". Sobre o exposto, analise as seguintes afirmativas:
I- De acordo com o estudo, as folhas produzidas com o material apresentam excelente resistência mecânica, além de serem substancialmente mais leves do que o aço inoxidável.
II- A equipe produziu um novo material compósito, com resistência mecânica superior a do aço inoxidável. De fato, se trata de um material compósito, pois agrega um material cerâmico (grafite) e um material polimérico (nanocelulose).
III- O material produzido é extremamente resistente. Esse fato se deve às ligações secundárias de nanocelulose. As ligações secundárias são de maior magnitude quando comparadas às ligações primárias.
IV- Possíveis aplicações elencadas pela pesquisa estão no setor automobilístico, na produção de aeronaves e de coletes de segurança. Os produtos desses segmentos podem ser otimizados com a aplicação de materiais com baixa densidade e elevada resistência.
Assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=madeira-grafite-supera-titanio-fibras-carbono&id=010160200115#.Xpepc8hKiUk. Acesso em: 24 jun. 2020.
	 a)
	As afirmativas I e III estão corretas.
	 b)
	As afirmativas II e III estão corretas.
	 c)
	Somente a afirmativa IV está correta.
	 d)
	As afirmativas I, II e IV estão corretas.
	3.
	Na seleção de materiais para o cumprimento de requisitos mecânicos, em muitos casos, torna-se interessante a maximização de outras propriedades, como, por exemplo, o desenvolvimento de um produto com menor massa. Sobre os aspectos relevantes no processo de seleção de materiais, analise as sentenças a seguir:
I- Para a aplicação em componentes de automóveis, torna-se interessante a utilização de material que apresente uma boa relação entre propriedades mecânicas e densidade. Idealmente, esse componente deve ter a menor massa possível, atendendo aos requisitos mecânicos.
II- Quanto menor a densidade do material, menores são as forças de ligação e, consequentemente, menor será a sua resistência mecânica. Portanto, em aplicações que envolvam tensões mecânicas, deve-se utilizar materiais com elevada densidade, de forma a garantir o seu desempenho.
III- Os aspectos econômicos relacionados à seleção de um material para aplicação em um componente em esforço mecânico se resumem ao custo por quilo do material e seu custo de processamento.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
	 a)
	Somente a sentença I está correta.
	 b)
	As sentenças I e III estão corretas.
	 c)
	Somente a sentença II está correta.
	 d)
	As sentenças II e III estão corretas.
	4.
	Ao aquecermos um material, ocorre um aumento na amplitude do movimento vibracional dos átomos. De fato, o aumento das dimensões do material quando o aquecemos se deve ao perfil assimético da curva de energia de ligação. Sobre a expansão térmica dos materiais, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) Materiais com menor energia de ligação tendem a apresentar maior expansão térmica quando comparados a material com elevada energia de ligação, para um mesmo intervalo de temperatura.
(    ) Os polímeros apresentam baixa expansão térmica quando comparados aos metais, em função das fortes ligações secundárias do tipo ponte de hidrogênio.
(    ) Materiais cerâmicos apresentam elevada expansão térmica, em função da ruptura frágil de suas ligações com o incremento da temperatura.
(    ) A expansão térmica cresce exponencialmente em função do número de elétrons livres presentes no material.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
	 a)
	V - F - F - F.
	 b)
	V - V - V - F.
	 c)
	F - V - V - F.
	 d)
	F - F - F - V.
	5.
	A seleção de um determinado processo de fabricação depende da geometria do produto a ser fabricado, das características do material selecionado e das propriedades finais desejadas. Assinale a alternativa CORRETA que associa o tipo de produto ao processo de fabricação mais comumente utilizado para a sua fabricação:
	 a)
	Pisos cerâmicos: trefilação.
	 b)
	Insertos de metal duro: metalurgia do pó.
	 c)
	Copos descartáveis de poliestireno: fundição.
	 d)
	Barras de aço: injeção.
	6.
	A reciclagem do PET apresenta algumas limitações técnicas, principalmente no que se relaciona à utilização desses materiais como embalagens em contato com alimentos. No Brasil, só é permitido utilizar PET reciclado em embalagens multicamadas que são destinadas a bebidas carbonatadas não alcoólicas (Portaria MS 987 de 1998). A reciclagem dos polímeros pode ser classificada em quatro categorias: primária, secundária, terciária e quaternária. Com relação ao exposto, analise as afirmativas a seguir:
I- A reciclagem primária se refere à reintrodução dos resíduos gerados no próprio processo de fabricação (aparas, rebarbas) na fabricação do produto.
II- Uma embalagem de PP obtida na coleta seletiva é transformada em um produto menos nobre, como sacos de lixo. Nesse caso, se trata de uma reciclagem secundária.
III- A reciclagem terciária é chamada de reciclagem energética. Essa alternativa dificilmente é viável, pois implica em gasto de energia excessivo para realizá-la.
IV- A reciclagem quaternária consiste na incineração controlada de polímeros, resultando nesse caso em uma recuperação energética.
Assinalea alternativa CORRETA:
	 a)
	As afirmativas I, II e IV estão corretas.
	 b)
	Somente a afirmativa IV está correta.
	 c)
	As afirmativas I e III estão corretas.
	 d)
	Somente a afirmativa II está correta.
	7.
	"Químicos da Universidade de Oulu, na Finlândia, desenvolveram um bioplástico sintético que, diferentemente dos tradicionais plásticos à base de carbono ou de outros bioplásticos, fornece proteção contra a radiação ultravioleta (UV) do Sol. O copolímero à base de biomassa evita que a radiação UV passe graças a sua estrutura baseada em bifuranos/furano, que é um composto produzido pela destilação da madeira. A transparência do bioplástico é boa o suficiente para aplicações práticas, garante a equipe, como a cobertura de estufas ou áreas de convivência. Além disso, o material funciona como uma barreira física de 3 a 4 vezes mais forte que a do plástico PET padrão. As matérias-primas utilizadas na produção do biopolímero são hidroximetilfurfural (HMF) e furfural, que são produtos de biorrefinarias derivados de celulose e hemicelulose. O experimento mostra que é possível desenvolver bioplásticos com melhores propriedades do que os plásticos derivados de fósseis produzidos atualmente. A equipe patenteou o material e está se preparando para ampliar sua escala de produção. Apesar de chamá-lo de "bioplástico ecológico", contudo, há preocupações quanto a eventuais danos à saúde humana dos furanos". Sobre o exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) De acordo com o texto, o material desenvolvido se apresenta três a quatro vezes mais eficiente como barreira para radiação UV quando comparado ao politetrafluoretileno.
(    ) Os pesquisadores batizaram o material como "bioplástico ecológico", utilizando como argumento a utilizando de matérias-primas que não são derivadas de origem fóssil, como o petróleo.
(    ) Apesar da não utilização de materiais de origem fóssil, o bioplástico desenvolvido apresenta outras características que precisam ser consideradas, tendo em vista a possível influência dos furanos na saúde humana.
(    ) De acordo com o texto, o material desenvolvido apresenta-se como um barreira física para radiação UV, com propriedades de três a quatro vezes superiores ao melhor material disponível no mercado para esse tipo de aplicação.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=criado-bioplastico-protege-contra-radiacao-uv&id=010160200323#.Xpecb8hKiUk. Acesso em: 15 abr. 2020.
	 a)
	V - F - F - V.
	 b)
	F - V - V - F.
	 c)
	F - F - V - V.
	 d)
	V - V - V - F.
	8.
	"Normalmente as ligas de alumínio são leves e macias - em termos metálicos - e apresentam uma resistência mecânica baixa. No entanto, a equipe de Zhang descobriu duas técnicas capazes de alterar a microestrutura do alumínio para conferir-lhe maior resistência e ductilidade. O novo alumínio de alta resistência tornou-se possível pela introdução de 'falhas de empilhamento', que são distorções na estrutura do cristal - e essas distorções influenciam fortemente as características mecânicas dos metais e ligas. A rede cristalina de um metal é constituída por sequências repetitivas de camadas atômicas. Se faltar uma camada, diz-se que há uma falha de empilhamento. Além disso, podem ocorrer as chamadas -'fronteiras gêmeas', consistindo em duas camadas de falhas de empilhamento. Embora sejam fáceis de serem produzidas em metais como cobre e prata, essas distorções são difíceis de serem introduzidas no alumínio devido a sua alta 'energia de falha de empilhamento'. A equipe apostou então em um tipo específico de falha de empilhamento, chamada de fase 9R. 'Você precisa introduzir nanofronteiras gêmeas e fases 9R no alumínio nanogranulado para aumentar a força e a ductilidade e melhorar a estabilidade térmica', disse o professor Zhang. Foi exatamente isto o que ele e sua equipe descobriram como fazer - e de duas maneiras diferentes. A primeira técnica consiste na indução de fases 9R no alumínio - simples ou gêmeas - por choque, o que foi feita bombardeando filmes de alumínio ultrafinos com microprojéteis minúsculos de dióxido de silício. Na segunda técnica, a fase 9R e as fronteiras gêmeas foram induzidas no alumínio não por choque, mas pela introdução de átomos de ferro na estrutura do cristal de alumínio através de um processo chamado pulverização magnetrônica, ou pulverização catódica. Esta última abordagem é particularmente promissora porque, como o ferro também pode ser introduzido no alumínio usando outras técnicas, como a fundição, ela poderá ser ampliada do laboratório para aplicações industriais. 'Estes resultados mostram como fabricar ligas de alumínio que são comparáveis, ou mesmo mais resistentes, do que os aços inoxidáveis. Há um grande potencial de impacto comercial nesta descoberta', finalizou Zhang". Sobre o exposto, analise as afirmativas a seguir:
I- As ligas de alumínio apresentam baixa densidade quando comparadas aos aços, o que motiva o desenvolvimento de técnicas que permitam o aumento da sua resistência mecânica. Através de duas técnicas distintas, a pesquisa demonstrou que é possível obter resistências comparáveis as dos aços inoxidáveis.
II- O incremento na resistência de ligas de alumínio foi obtido, nesse estudo, através da introdução de falhas de empilhamento. A introdução dessas distorções na estrutura cristalina é mais difícil nos materiais com elevada energia de falha de empilhamento.
III- O estudo demonstrou que é possível obter ligas de alumínio de baixo custo e com propriedades equivalentes a dos aços inoxidáveis. As falhas de empilhamento características dessas ligas (fases 9R) são facilmente obtidas pelo processo de fundição, utilizando nanopartículas de Zn.
IV- As falhas de empilhamento são facilmente introduzidas em metais como o cobre e a prata, pois apresentam menor energia de falha de empilhamento que o alumínio. Para aumentar a resistência da liga de alumínio estudada, foi necessário introduzir falhas de empilhamento específicas, chamadas de fases 9R.
Assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=aluminio-superforte-superar-aco-inoxidavel&id=010170180130#.Xv0ZNShKiUk. Acesso em: 1º jul. 2020.
	 a)
	As afirmativas I e III estão corretas.
	 b)
	As afirmativas III e IV estão corretas.
	 c)
	As afirmativas II e III estão corretas.
	 d)
	As afirmativas I, II e IV estão corretas.
	9.
	Quando tratamos de materiais para aplicações magnéticas, torna-se interessante conhecer a curva de histerese. A histerese se caracteriza pela resistência ao realinhamento dos domínios magnéticos do material quando invertemos a direção do campo magnético aplicado externamente. Sobre os materiais magnéticos moles, é correto afirmar:
	 a)
	Os materiais magnéticos moles são chamados de diamagnéticos, tais como os ímãs permanentes.
	 b)
	Apresentam alta histerese, o que implica alto aquecimento em campos magnéticos externos alternados. São aplicados em transformadores.
	 c)
	Apresentam baixa histerese, o que implica baixo aquecimento na presença em campos magnéticos externos alternados.
	 d)
	Os materiais magnéticos moles não podem ser magnetizados, ao contrário dos materiais magnéticos duros, que são comumente aplicados em transformadores.
	10.
	A seleção de um determinado processo de fabricação de materiais metálicos depende da geometria do produto a ser fabricado, viabilidade técnica e econômica, bem como as propriedades finais desejadas. Assinale a alternativa CORRETA que associa o tipo de produto ao processo de fabricação mais comumente utilizado para a sua fabricação:
	 a)
	Turbinas de aço para hidrelétricas: fundição.
	 b)
	Matriz em aço rápido: trefilação.
	 c)
	Chapas de aço 1020: prensagem do pó.
	 d)
	Parafusos de aço 1045: fundição.
	11.
	(ENADE, 2014) No Brasil, é comercializada uma cadeira de rodas de alumínio com peso aproximado de 12 kg, que representa cerca da metade do peso de umamodelo convencional. Construída em uma estrutura tubular de uma liga de alumínio aeronáutico, essa cadeira de rodas possui alta resistência mecânica, além de ter custo reduzido. O alumínio aeronáutico possui uma combinação única de propriedades que o torna um material de construção versátil, altamente utilizável e atrativo. Assinale V para VERDADEIRO quando a propriedade descrita se relaciona com as características do material descrito no texto, e assinale F para FALSO quando não há correlação entre as propriedades e essas características:
(    ) Alta resistência mecânica e baixa densidade.
(    ) Baixa plasticidade e alto ponto de fusão.
(    ) Alta dureza a quente e baixa dutilidade.
(    ) Alta dureza e alta densidade.
Agora, assinale a alternativa CORRETA:
FONTE: Disponível em: <http://www.hospitalar.com>. Acesso em: 26 jul. 2014. (adaptado)
	 a)
	V - F - F - F.
	 b)
	V - V - F - F.
	 c)
	F - V - F - V.
	 d)
	F - F - V - V.
	12.
	(ENADE, 2014) Engenheiros de uma empresa holandesa encontraram uma maneira de fazer com que elevadores terrestres subam até o topo de edifícios de 1000 metros de altura, pois os cabos de aço usados nos elevadores atuais só conseguem alçá-los a alturas de, aproximadamente, 500 metros. Isso será possível com a criação de um novo cabo superleve e superforte, ou seja, uma espécie de cinta, tecida com fibras de carbono. Em vez dos fios de aço entrelaçados usados nos cabos de aço comuns, a cinta é formada por quatro fitas de fibra de carbono seladas em plástico transparente. O plástico é necessário para proteger do atrito as fibras de carbono e aumentar a vida útil do conjunto. Cada fita tem 4 centímetros de largura por 4 milímetros de espessura. Elas são parecidas com uma régua escolar flexível. Esse novo material supera ligeiramente a resistência a tensão do aço, mas pesa sete vezes menos que o atualmente usado. Assim, a força gasta para sustentar o peso do próprio cabo passa a ser aplicada para sustentar apenas o elevador, e o consumo de energia dos elevadores também é cerca de 15% menor do que os anteriores. Tendo em vista a situação descrita, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas:
(    ) O cabo de fibra de carbono suporta elevadas cargas devido à sua elevada resistência à tração.
(    ) A fibra de carbono torna o cabo bem mais flexível, o que, aliado a sua resistência à tração, proporciona a esse material uma vantagem em relação aos cabos de aço convencionais.
(    ) A relação resistência/peso do cabo de fibra de carbono assegura vantagem desse material com relação aos cabos de aço, pois a economia do peso próprio do cabo pode ser usada para sustentar o elevador e reduzir o consumo de energia.
(    ) Apesar da resistência à tensão ser apenas ligeiramente maior no cabo de fibra de carbono, a vantagem principal de seu uso é a alta relação resistência/peso.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
FONTE: Disponível em: <http://www.inovacaotecnologica.com.br>. Acesso em: 27 jul 2014 (adaptado).
	 a)
	F - F - V - V.
	 b)
	F - V - F - F.
	 c)
	F - V - F - V.
	 d)
	V - F - V - V.
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