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Projeto de Máquinas - Uma Abordagem Integrada - 4ª Ed. 2013

Exercícios resolvidos: Projeto de Máquinas - Uma Abordagem Integrada - 4ª Ed. 2013

Robert NortonIBSN: 9788582600221

Elaborado por professores e especialistas

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Exercício

A Figura P2-1 mostra diagramas tensão-deformação para três corpos de prova rompidos. Todos estão construídos na mesma escala.

(a) Caracterize cada material como dúctil ou frágil.


(b) Qual é o mais rígido?


(c) Qual tem o mais alto limite de ruptura?


(d) Qual tem a maior energia de resiliência?


(e) Qual tem a maior energia de tenacidade?

FIGURA P2-1 Diagramas tensão-deformação.

Passo 1 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Vamos avaliar cada opção deste exercício, sendo os três tipos de materiais a, b e c.

Passo 2 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

a)

Vamos avaliar a característica de cada material como sendo frágil ou dúctil.

O material na figura 2-1(a) possui uma quantidade moderada de tensão para acima do ponto de escoamento. Na figura 2-1(b) tem muita pouca tensão. E, na figura 2-1(c) tem muito mais do que qualquer uma das outras duas.

Com base nisso, o material na figura 2-1(a) é suavemente dúctil, em 2-1(b) é frágil e 2-1(c) é dúctil.

Passo 3 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

b)

O material mais rígido é aquele com a maior inclinação na fase elástica.

O material da figura 2-1(c) tem uma inclinação de 5 unidades de tensão para uma de deformação, e é o maior dos três, portanto 2-1(c) é mais rígido.

c)

Vamos determinar aqui, o mais alto limite de ruptura. O limite de ruptura é a tensão mais alta obtida no material, sob teste.

Na figura 2-1(b) temos o maior limite de ruptura.

Passo 4 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

d)

Vamos determinar qual é o de maior energia de resiliência. O módulo de resiliência é a área sobre a curva da parte elástica.

Observando os 3 gráficos, temos:

2-1(a) :

2-1(b) :

2-1(c) :

Usando as equações abaixo, o módulo de resiliência para cada material é:

Concluindo 2-1(a) tem o maior módulo de resiliência.

Passo 5 de 5keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

e)

Finalmente, vamos encontrar qual material tem a maior energia de tenacidade. O módulo de tenacidade é a área sob a curva de tensão, na região plástica, até o ponto de fratura.

Avaliando os três gráficos podemos observar que 2-1(c) tem a maior área sob a curva.

Portanto, temos que 2-1(c) tem o maior módulo de tenacidade.

Depoimentos de estudantes que já assinaram o Exercícios Resolvidos

Nathalia Nascimento fez um comentárioCEFET/RJ • Engenharia
Foi um apoio àquelas aulas que não acabam totalmente com as dúvidas ou mesmo naquele momento de aprender o conteúdo sozinha. Além disso, dispensou a necessidade de um orientador e por isso, permitiu que eu estudasse em qualquer local e hora.
Valdivam Cardozo fez um comentárioUFRB • Engenharia
Tive uma sensação maior de autonomia nos estudos, as vezes era frustante não conseguir resolver uma determinada questão e nem sempre os professores corrigem as listas que passam.