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Os materiais sólidos e metálicos presentes em nosso cotidiano (alumínio, ferro, magnésio, cobre) são categorizados segundo a regularidade pela qual seus átomos estão arranjados uns em relação aos outros. Assim, essas disposições de átomos podem ser encontradas como tipo (1), (2) e (3) nas imagens acima.
Nesse contexto, analise as afirmativas a seguir:
I. As estruturas 1, 2 e 3 referem-se, respectivamente, à CCC, CFC e HC.
II. As três estruturas explanadas acima são exemplos de diferentes células unitárias, isto é, representações mais simples de uma pequena unidade da rede cristalina de um sólido metálico.
III. O fator de empacotamento, que pode variar de 0 a 1, depende essencialmente de três fatores: Número de átomos (modelo esfera rígida), volume dos átomos e o raio dos mesmos.
IV. As propriedades dos sólidos cristalinos do nosso cotidiano não dependem da estrutura cristalina destes materiais.
a. I, II e III, apenas.
b. I, II e IV, apenas.
c. I e II, apenas.
d. II, III e IV, apenas.
e. II e III, apenas.
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Atividade 2 (A2)_ QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS
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Atividade 2 (A2)_ QUÍMICA GERAL E CIÊNCIAS DOS MATERIAIS

USP-SP

Respostas

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há 10 meses

Vamos analisar cada afirmativa: I. As estruturas 1, 2 e 3 referem-se, respectivamente, à CCC (Cúbica de Corpo Centrado), CFC (Cúbica de Face Centrada) e HC (Hexagonal Compacta). Essa afirmativa é verdadeira, pois essas são as três principais estruturas cristalinas dos sólidos metálicos. II. As três estruturas explanadas acima são exemplos de diferentes células unitárias, isto é, representações mais simples de uma pequena unidade da rede cristalina de um sólido metálico. Essa afirmativa também é verdadeira, pois as células unitárias são as menores unidades que mantêm a simetria e a estrutura do cristal. III. O fator de empacotamento, que pode variar de 0 a 1, depende essencialmente de três fatores: Número de átomos (modelo esfera rígida), volume dos átomos e o raio dos mesmos. Essa afirmativa é verdadeira, pois o fator de empacotamento é uma medida da eficiência com que os átomos estão organizados em um dado volume. IV. As propriedades dos sólidos cristalinos do nosso cotidiano não dependem da estrutura cristalina destes materiais. Essa afirmativa é falsa, pois as propriedades dos sólidos cristalinos, como dureza, densidade e condutividade, dependem diretamente da estrutura cristalina. Com base nas análises, as afirmativas I, II e III são verdadeiras. Portanto, a alternativa correta que contém todos os itens verdadeiros é: a) I, II e III, apenas.

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Em projetos de engenharia, ao se deparar com uma situação em que pilares são submetidos a esforços de compressão, faz-se necessário que o engenheiro avalie a flambagem. A flambagem ocorre quando a peça sofre uma flexão transversalmente em decorrência de uma compressão axial. Esta, por sua vez, é considerada uma instabilidade elástica. Se pegarmos uma régua, por exemplo, e submetermos a tensões de compressão, a depender da régua ela poderá flambar apresentando uma encurvadura.
Acerca desse ponto, assinale a alternativa correta:
a. A flambagem pode ocorrer não somente em ensaios de compressão, mas também em ensaios de tração.
b. A tensão crítica para a ocorrência da flambagem não depende da tensão de escoamento do material, mas sim do seu módulo de Young e do seu comprimento.
c. Os parâmetros mais importantes para a flambagem são a tensão no ponto de proporcionalidade e o limite de ruptura do material.
d. A falta de homogeneidade e retilineidade da peça pode influenciar significativamente na flambagem, mas esses fatores não decorrem do processo de fabricação da mesma.
e. A flambagem depende de três principais fatores: ductilidade, tenacidade e do módulo de Young.

É um dever do engenheiro familiarizar-se com as diferentes propriedades mecânicas, saber as dimensões e o significados dessas propriedades. Desse modo, esse conhecimento será necessário para o projeto de estruturas e componentes que utilizem materiais previamente determinados, a fim de que não ocorram níveis inaceitáveis de deformação e/ou falhas.
Considerando o gráfico tensão deformação, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) O material C possui uma maior tensão de ruptura do que o material B.
II. ( ) O eixo das abscissas é adimensional, ao passo que o eixo das ordenadas representa-se por MPa.
III. ( ) A lei de Hooke é válida para todos os três materiais até o limite de proporcionalidade;
IV. ( ) O módulo de elasticidade do material A é maior do que o módulo de elasticidade do material C. A, então, poderia ser um material cerâmico, enquanto que C poderia ser um alumínio (metálico).
A F, V, F, V.
B V, V, F, F.
C V, V, V, F.
D V, V, V, F.
E F, V, V, F.

A respeito do ensaio de tração mostrado no gráfico tensão-deformação, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
I. ( ) O ponto A é conhecido como o escoamento do material e há diferença física entre o corpo de prova com relação ao ponto B.
II. ( ) O ponto C corresponde ao limite de resistência à tração. Se essa tensão for aplicada e mantida, ocorrerá a fratura do corpo de prova.
III. ( ) O ponto C apresenta constrição ou empescoçamento e a lei de Hooke é válida apenas até esse ponto, conhecido como “ponto máximo”.
IV. ( ) Entende-se por resistência à fratura o correspondente à tensão no ponto D, isto é, ponto em que ocorrerá a ruptura do corpo de prova.
a. F, V, F, V.
b. F, V, V, F
c. V, V, F, F.
d. F, V, V, V.
e. V, V, V, F.

Com relação a transformação de fase de uma liga de ferro com 0,4% de carbono, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) Com o auxílio de um microscópio metalográfico, é possível identificar dois constituintes da estrutura do aço: grãos claros, chamados perlita (CCC), e grãos escuros, chamados ferrita. II. ( ) O aço, ao ser aquecido, pode passar por diversas transformações, no qual a região denominada zona crítica gráfica é a área em que as células unitárias de CCC são transformadas em CFC. III. ( ) A austenita se forma na estrutura do aço submetido a temperaturas elevadas. Encontra-se na região acima da zona crítica, zona de austenização. Esta, por sua vez, tem a estrutura cúbica de face centrada e apresenta menor resistência mecânica e boa tenacidade. IV. ( ) Se o aço for resfriado abruptamente (por exemplo, com a água), ele irá se transformar numa estrutura chamada martensita, um constituinte duro que não pode ser formado em resfriamentos lentos. Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
a. F, V, V, V.
b. F, V, V, F.
c. V, V, F, F.
d. F, V, F, V.
e. V, V, V, F.

A lei de Hooke, equação importante para o âmbito de projetos, consiste em uma relação entre tensão e a deformação de engenharia para uma deformação exclusivamente elástica. O módulo de elasticidade, também conhecido como módulo de Young, representa a constante de proporcionalidade dessa equação.
A partir do apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Quanto maior a magnitude do módulo de elasticidade, mais rígido será o material, ou menor será a deformação elástica resultante da aplicação de uma dada tensão.
II. A grandeza do módulo de elasticidade é uma variável de resistência à separação de átomos circunvizinhos, ou seja, das forças de ligação interatômicas, não sendo este parâmetro alterado com o aumento de temperatura.
a. As asserções I e II são proposições falsas.
b. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
c. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
d. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
e. A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa.

A partir do exposto, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
Assinale a alternativa correta:
I. Com a utilização dessa técnica, pode-se obter informações acerca das dimensões das células unitárias, presença de defeitos e orientação da rede cristalina.
II. Uma vez que o feixe incida sobre um conjunto de átomos ordenados (estrutura amorfa), se este feixe monocromático tiver comprimento de onda com valor semelhante aos espaçamentos entre tais átomos, então ocorrerá apenas interferências destrutivas.
a. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
b. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
c. As asserções I e II são proposições falsas.
d. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
e. A asserção I é uma proposição verdadeira e a asserção II é uma proposição falsa.

Considerando que alfa e beta são ricas em cobre e prata, respectivamente, analise as afirmativas a seguir.
Está correto o que se afirma em:
I. A fase alfa tem ponto de fusão no ponto F e esse diagrama é classificado como eutético.
II. A composição de cobre na liga a qual apresenta menor temperatura de fusão corresponde a 28,1 % Cu.
III. A quantidade de fase líquida presente na liga a 780 °C, com composição de 20 % de Ag, é de aproximadamente 18,8%.
IV. A solubilidade máxima do cobre na beta é representado no diagrama pelo ponto G.
a. II e III, apenas.
b. II, III e IV, apenas.
c. I, II e III, apenas.
d. I e II, apenas.
e. III e IV, apenas.

Importante entendê-las na origem e nas suas aplicações técnicas. Nesse contexto, associe cada conceito ao seu respectivo sentido físico:
A partir das relações feitas anteriormente, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
1. Resiliência
2. Tenacidade
3. Ductilidade
( ) Capacidade de absorver energia por unidade de volume em regime elástico, retornando ao estado inicial ao cessar a carga.
( ) Quantidade de energia absorvida até a tensão de ruptura do material.
( ) Grau de alongamento provocado até a ruptura do material.

Você foi chamado para avaliar dois materiais para a construção de uma mola. Esses materiais, denominados A e B, possuem as seguintes propriedades mecânicas: material A, o limite de elasticidade ocorre para uma deformação de 0,01 (u.a), e o módulo de elasticidade é 1000 MPa; material B, o limite de elasticidade ocorre para uma deformação de 0,05 (u.a), e o módulo de elasticidade é 200 MPa. Ambos os materiais evidenciam um comportamento linear-elástico até o limite de elasticidade (limite de proporcionalidade).
Nesse sentido, assinale a alternativa que estime qual o material em que a mola terá a maior capacidade de armazenar energia:
a. A, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 1.250.000 J/m.
b. B, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 250.000 J/m.
c. B, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 20.000 J/m.
d. B, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 100.000 J/m.
e. A, que é capaz de armazenar uma energia de magnitude 5.000.000 J/m.

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