GRA1000 SELEÇÃO DE MATERIAIS MECÂNICOS - ATIVIDADE A2

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Pergunta 1 
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. 
Comentário 
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. 
 
 
Pergunta 2 
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. 
Comentário 
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 3 
1 em 1 pontos 
 
Nas pontes e viadutos, é comum a utilização das juntas de dilatação (ver figura abaixo), devido 
ao tráfego de veículos que faz com que as estruturas de concreto se movimentam e acabam se 
chocando. Tais juntas também são utilizadas para controlar a dilatação térmica que o concreto 
sofre a fim de evitar trincas e fissuras, que ocasiona acidentes. 
 
 
Figura - Junta de dilatação 
Fonte: Michiel1972 / Wikimedia Commons. 
 
 
Com base no apresentado, assinale a alternativa que melhor representa o fenômeno descrito 
acima: 
Resposta 
Selecionada: 
 
Dentre outras aplicações, a utilização de juntas de dilatação deve-se ao 
fenômeno de expansão linear que corresponde à habilidade do material 
se dilatar e contrair e assim evitar o aparecimento de trincas e fissuras. 
Resposta 
Correta: 
 
Dentre outras aplicações, a utilização de juntas de dilatação deve-se ao 
fenômeno de expansão linear que corresponde à habilidade do material 
se dilatar e contrair e assim evitar o aparecimento de trincas e fissuras. 
Comentário da 
resposta: 
Resposta correta. A sua resposta está correta, pois a junta de dilatação é 
utilizada para controlar o fenômeno de expansão linear térmica a fim de 
evitar os efeitos da dilatação e contração do concreto e evitar que o 
concreto acumule tensões térmicas e se rompa. A junta de dilatação é 
muito utilizada em linhas férreas. 
 
 
Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
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: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
O material deve ser tenaz, possuir uma ótima resistência à corrosão, ser 
resistente à fadiga, possuir boa conformabilidade e baixa densidade, 
respectivamente. 
Resposta 
Correta: 
 
O material deve ser tenaz, possuir uma ótima resistência à corrosão, ser 
resistente à fadiga, possuir boa conformabilidade e baixa densidade, 
respectivamente. 
Comentário 
da resposta: 
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. 
 
 
Pergunta 5 
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. 
Comentário 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 6 
1 em 1 pontos 
 
O coeficiente de expansão linear de um material faz parte da compreensão da expansão ou 
contração de um material sólido, que dilata ao ser submetido a um aumento de temperaturae 
contrai quando resfriado. Dessa forma, esse fenômeno está presente em nossos dias em 
diversas aplicações, principalmente na área da engenharia. 
A respeito dos exemplos do fenômeno do coeficiente de expansão linear, analise as afirmativas 
 
a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s). 
I. ( ) Os fios utilizados na transmissão de corrente elétrica são sempre maiores que a distância 
entre os postes, pois se fosse utilizado a distância exata os fios poderiam se romper em dias 
frios, devido à sua contração. 
II. ( ) O termômetro de mercúrio é um exemplo de expansão térmica linear devido à sua 
variação de temperatura no termômetro for inversamente proporcional a dilatação do mercúrio, 
que favorece a dilatação dentro do tubo capilar. 
III. ( ) A utilização de juntas de dilatação nos trilhos de trens decorre do fato de o metal se 
contrair e dilatar durante as amplitudes térmicas do dia e da noite. 
IV. ( ) Os fios utilizados na transmissão de corrente elétrica são sempre maiores que a 
distância entre os postes, pois se fosse utilizado a distância exata os fios poderiam se romper 
em dias frios, devido à sua dilatação. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: 
Resposta Selecionada: 
V, F, V, F. 
Resposta Correta: 
V, F, V, F. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A sequência está correta, pois os fios de cobre sofrem 
contração em períodos frios e, devido a isto, é necessário aumentar a 
distância do fio entre os postes. Além disso, deve-se colocar juntas de 
dilatação entre os trilhos de trem devido à dilatação e à contração do metal 
decorrentes das amplitudes térmicas ao longo do dia, evitando o 
empenamento e a fissura do material. 
 
 
Pergunta 7 
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. 
Comentário 
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 8 
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. 
Comentário 
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 9 
1 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 e II, apenas. 
Resposta Correta: 
I e II, apenas. 
 
Comentário 
da resposta: 
 Resposta correta. A alternativa está correta, pois o diagrama através do 
mapa apresenta as propriedades de: resistência, densidade e módulo de 
Young. No diagrama de barras do módulo de Young, os materiais são 
separados em colunas a fim de facilitar a visualização das propriedades em 
função do tipo de material. 
 
Pergunta 10 
1 em 1 pontos 
 
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 Kg/m³ . 
 
 
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: 
Resposta 
Selecionada: 
 
Para atender aos requisitos do projeto você selecionaria um material 
metálico ou cerâmico que possuam densidade menor do que 10,000 Kg/m³. 
Portanto, deve-se sempre levar em consideração, como critério de 
desempate, o material mais barato. 
Resposta 
Correta: 
 
Para atender aos requisitos do projeto você selecionaria um material 
metálico ou cerâmico que possuam densidade menor do que 10,000 Kg/m³. 
Portanto, deve-se sempre levar em consideração, como critério de 
desempate, o material mais barato. 
Comentário da 
resposta: 
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 Kg/m³, além disso, para casos em que ocorra empate, deve-se sempre 
optar por selecionar o material com o menor custo possível.