Disciplina: Controle e Ensaios Tecnológicos dos Materiais de...
Das afirmativas abaixo identifique qual ou quais são VERDADEIRAS.
I. O ensaio de tração é um dos ensaios mais utilizados na determinação das propriedades mecânicas da maioria dos materiais. No ensaio de tração, um corpo de prova com formas e dimensões padronizadas é submetido a uma força de tração uniaxial que tende a esticá-lo ou alongá-lo. O corpo de prova é fixado nas garras de uma máquina de ensaio que aplica esforços crescentes na sua direção axial. Durante o ensaio, são medidas a força e a deformação correspondente. A forma da curva tensão versus deformação tem a mesma forma da curva força versus alongamento. O ponto máximo nos dois casos está associado com o início da deformação localizada (não uniforme), denominada estricção.
II. O ensaio de dureza é provavelmente o ensaio mecânico mais frequentemente utilizado, tanto em empresas como em universidades e centros de pesquisas. Existe mais de uma dezena de ensaios de dureza. Esses ensaios podem ser classificados, conforme a maneira com que o ensaio é realizado, em três tipos: por penetração. por choque e por risco. A propósito, a escala de dureza mais antiga é a escala Mohs, introduzida em 1822, e é baseada na capacidade de um material riscar o outro. A escala Brinell foi proposta em 1900 por J.A. Brinell. O ensaio consiste em comprimir lentamente uma esfera de aço, de diâmetro D , sobre uma superfície plana por meio da aplicação de uma carga P.
III. Os tipos mais comuns de ensaio de impacto são: ensaio Charpy, ensaio Izod e ensaio de tração sob impacto. No ensaio Charpy, o corpo de prova é biapoiado horizontalmente e recebe o impacto de um pêndulo de peso especificado. O corpo de prova sofre uma flexão sob impacto e fratura com uma alta taxa de deformação. Na região próxima ao entalhe, aparece um estado triaxial de tensões. Este estado triaxial de tensões e a alta taxa de carregamento propiciam uma tendência para ocorrência de fratura frágil. A forma mais frágil de fratura em materiais é a clivagem.
IV. No ensaio de fadiga um corpo de prova ou componente é submetido a um carregamento constante: em alta temperatura, ele deforma-se plasticamente em centenas ou milhares de horas, mesmo que a carga seja menor que o limite de escoamento do material nesta temperatura. O ensaio de fadiga é realizado em temperaturas altas (e constante) e com uma tensão aplicada constante. No ensaio de fluência, mede-se o alongamento do corpo de prova em função do tempo.
V. A fluência ocorre, quando um material é submetido a carregamento cíclico. Em geral, quanto maior for o limite de resistência (determinado com auxílio de um ensaio de tração) do material maior será sua resistência. Por outro lado, quando um corpo de prova ou componente é submetido a esforços dinâmicos, repetidos ou flutuantes, o mesmo pode romper-se com uma carga muito inferior ao limite de resistência do material.
Estão corretas as afirmativas:
Gabarito comentado
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Alternativa correta: E – I, II e III.
Tema central: A questão aborda ensaios tecnológicos dos materiais de construção, fundamentais para garantir a qualidade, segurança e desempenho das obras públicas. O estudante precisa compreender os principais tipos de ensaios mecânicos: tração, dureza, impacto, fadiga e fluência.
Resumo teórico: Os ensaios mecânicos avaliam o comportamento dos materiais diante de diferentes solicitações:
- Tração: Mede a resistência ao alongamento até a ruptura (referência: NBR 6892-1).
- Dureza: Avalia a resistência à penetração, risco ou choque (Brinell, Mohs, etc.).
- Impacto: Mede a energia absorvida em fratura súbita (Charpy e Izod).
- Fadiga: Analisa o comportamento sob cargas cíclicas e variáveis.
- Fluência: Observa a deformação ao longo do tempo sob carga constante, especialmente em alta temperatura.
Justificativa da alternativa correta:
- I: Correta ao descrever o ensaio de tração, a curva tensão x deformação e a estricção (referência: Callister, Materiais de Engenharia).
- II: Correta ao descrever a diversidade dos ensaios de dureza, a escala Mohs (risco) e Brinell (penetração esférica).
- III: Correta na descrição dos ensaios de impacto, especialmente Charpy, e ao citar a fratura por clivagem.
Análise das alternativas incorretas:
- IV: Incorreta: Confunde fadiga com fluência. Fluência é a deformação lenta sob carga constante e alta temperatura; Fadiga ocorre sob carregamentos cíclicos, não constantes.
- V: Incorreta: Troca os conceitos. Fadiga ocorre sob cargas cíclicas; fluência ocorre sob carga constante e alta temperatura. A primeira frase está errada.
Estratégias para interpretação: Atenção às palavras-chave: constante (fluência), cíclico (fadiga), choque/risco/penetração (dureza), e verifique sempre se a descrição condiz com os conceitos técnicos.
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