ZAIRA GUIDO - LISTA 1

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1aLista de Exercícios – Capítulo 1: Introdução 
CIÊNCIA E ENGENHARIA DE MATERIAIS: UMA INTRODUÇÃO - CALLISTER JR. 
Exercícios 
1.1 List six different property classifications of materials that determine their 
applicability. 
Levando em consideração a classificação proposta por Callister Jr. as propriedades 
podem ser subdivididas da seguinte maneira: 
A) Mecânica (estímulo: deformação a uma carga ou força aplicada, exemplo: módulo 
de elasticidade, tenacidade e resistência); 
B) Elétrica (estímulo: campo elétrico, exemplo: condutividade elétrica e constante 
dielétrica); 
C) Térmica (estímulo: capacidade calorifica e condutividade térmica); 
D) Magnética (estímulo: campo magnético); 
E) Óptica (estímulo: radiação eletromagnética ou luminosidade, como exemplo o 
índice de refração e a refletividade); 
F) Deterioração (estímulo: reatividade química dos materiais). 
 
1.2 Cite the four components that are involved in the design, production, and 
utilization of materials, and briefly describe the interrelationships between these 
components. 
A) Processamento; 
B) Estrutura; 
C) Propriedades; 
D)Desempenho. 
O processamento dos materiais definirá a estrutura interna dos componentes enquanto 
as propriedades da matéria prima, apesar de ser independente da forma e do tamanho 
do material, promoveram uma resposta a um estímulo específico ao qual o produto é 
exposto. Já o desempenho pode ser descrito como a aplicação das funções das 
propriedades. 
 
1.2 Cite three criteria that are important in the materials selection process. 
1° As condições de serviços que devem sem caracterizadas, elas ditaram as 
propriedades necessárias do material, isso pode incluir abrir mão de uma característica 
por outra. 
2° Avaliar as deteriorações das propriedades dos materiais que podem ocorrer durante 
a operação. 
3° Avaliação dos aspectos econômicos para verificar a viabilidade de produção. 
 
1.4 (a) List the three primary classifications of solid materials, and then cite the 
distinctive chemical feature of each. 
- Metais: compostos de 1 ou mais elementos metálicos ou não-metálicos; 
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
Bibliografia ?
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
Bibliografia?
Elidio
Nota
OK Outras características?
Elidio
Nota
Conceito = A-
- Polímeros: compostos por carbono, hidrogênio e não metais (F , Si, N , O e S) e são 
constituídos por macromoléculas; 
- Cerâmicas: compostos por elementos metálicos e não-metálicos (Ligação Iônica). 
(b) Note the four types of advanced materials and, for each, its distinctive 
feature(s). 
1) Semicondutores: possuem propriedades elétricas intermediárias entre metais e 
isolantes, são sensíveis a minúsculas concentrações de átomos de impurezas e 
normalmente são utilizados em circuitos integrados e elétricos de computadores. 
2) Biomateriais: geralmente são utilizados em implantes de partes humanas e podem 
ser materiais metálicos, cerâmicos, poliméricos ou compósitos de biomateriais, como 
podem ser usados dentro do corpo humano, esses materiais precisam ser compatíveis 
com o tecido humano, resistentes a corrosão e atóxicos. 
3) Materiais Inteligentes: são aqueles capazes de sentir as mudanças no seu ambiente 
e responderem a essas mudanças segundo maneiras pré-determinadas. 
4) Nanomaterias: podem ser projetadas no nível molecular e são compostas por metais, 
cerâmicos, poliméricos ou compósitos, atualmente são empregados principalmente em 
nichos como tecnologia eletrônica, biomedicina, esportes, produção de energia, como 
exemplo grãos e partículas magnéticas, partículas de nego de fumo para reforço para 
pneu automotivo, nanotubos de carbono e inúmeras aplicações industriais. 
 
1.5 (a) Briefly define “smart material/system.” 
Materiais Inteligentes: esses materiais são compostos por 2 partes, o sensor (fibra 
óptica, materiais pizoelétricos, sistemas eletromecânicos), que detecta um sinal de 
entrada e o atuador (ligas com memória de forma, cerâmicas pizoelétricas, materiais 
magneto construtivos e fluídos eletrorreológicos) que executa uma função de resposta 
a adaptação, podendo provocar mudanças de forma, posição, frequência natural ou das 
características em resposta a mudanças de temperatura, por exemplo, nos campos 
elétricos ou magnéticos. 
(b) Briefly explain the concept of “nanotechnology” as it applies to materials. 
A compreensão dos nanomateriais é considerada complexa, ao contrário do usual esta 
ciência não é estudada através da investigação a partir da ciência das estruturas 
grandes e complexas até as menores e mais simples, por isso é chamada de ciência de 
“baixo para cima”. O entendimento dessas pequenas estruturas permitiu o 
desenvolvimento de microscópios de varredura, que permitiu a observação de átomos 
e moléculas individuais, tornando possível projetar e construir novas estuturas a partir 
dos seus constituintes a nível atómico. Essa capacidade de organizar átomos com 
cuidado fornece oportunidades para desenvolver propriedades mecânicas, elétricas, 
magnéticas e outras propriedades que de outra forma não seriam possíveis. 
 
1.6 Leia atentamente a bibliografia e conceitue ciência e engenharia dos 
materiais. 
Descreva com suas palavras. 
Elidio
Nota
Ok
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
Referências
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
Bibliografia consultada?
Elidio
Nota
Bibliografia consultada.
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
A Ciência e Engenharia de materiais são conteúdos que se complementam, ou 
seja, cada um deles possui uma definição pré-determinadas, enquanto a ciência dos 
materiais investiga a relação existente entre estrutura (atómica, subatômica, 
microscópica e macroscópica) e as propriedade dos materiais (resposta ao estímulo 
específico) a engenharia de materiais é quem projeta, desenvolve e aperfeiçoa técnicas 
de processamentos ou fabricação de materiais levando em consideração a relação de 
estrutura propriedades comentada nos exercícios acima, visando um desempenho 
adequado a custos acessíveis. Dentro destas atividades é importante reconhecer o 
material e suas características fundamentais para correta aplicação ou não diante de 
uma situação problema. 
 
1.7 Discuta reciclagem dos materiais no panorama atual. Correlacione com o 
aspecto de sustentabilidade do nosso planeta. 
 Os materiais em geral, seja ele um polímero, um metal, um compósito ou uma 
cerâmica, podem ser reciclados ou reutilizados de maneira eficiente, apesar das 
inúmeras tecnologias que podem ser aplicadas aos diferentes materiais, o cenário atual 
não nos permite comemorar. No que diz respeito aos plásticos, por exemplo, apesar de 
serem possuíres 7 classificações distintas para sua reciclagem, são polímeros com 
composições diferentes e que são aplicados desde a embalagens de alimentos, 
produtos de limpeza e equipamentos de uso da construção civil, eles acabam indo parar 
em destinos irregulares, por ações humanas de desrespeito com o meio ambiente. 
 Uma das preocupações do uso difundido destes materiais é que eles são produzidos 
a partir de recursos não renováveis, o que em algum momento pode inviabilizar o uso 
tão comum deste polímero, assim o ideal seria investir em ações de reciclagem, 
incentivos públicos as empresas para produção materiais recicláveis e biopolímeros, 
produzidos a partir de fontes renováveis, como o PLA ou o polietileno produzido a partir 
do etanol. 
 
1.8 Como você procederia para escolher os materiais para a fabricação de cabos 
para içar cargas em navios em um porto. 
Num primeiro momento é importante reconhecer as condições de serviço e a função do 
material: içar cargas em navios em um porto, ou seja, existem vários riscos de 
deterioração do produto pelo sal, pela água, pela traçãocausada pelo peso e manuseio 
constante. Os cabos precisariam ser fabricados de um material que proporcione alta 
resistência mecânica, resistência a intempéries (radiação UV, salinidade) e de custo 
acessível a aplicação. 
 
Elidio
Realce
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
Referências Consultadas?
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
OK
Elidio
Nota
Frase muito longa!
Elidio
Nota
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS???
Elidio
Nota
QUE TIPO DE MATERIAL ? Kevlar? Aço? Fibra de carbono?
Elidio
Nota
Bibliografia? Normas? Está muito simples a resposta!