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Q186365 Mecânica
Um arame tem a área da sua seção transversal reduzida de 5 mm 2 para 4 mm2 por meio de um passe de trefilação. Devido ao endurecimento por deformação plástica a frio, que ocorre na operação, o material do arame aumenta a sua tensão de escoamento de 200 MPa, na entrada da fieira, para 300 MPa, após passar pela fieira. A carga máxima a ser aplicada para realizar a operação, em newtons, é
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Alternativa correta: C – 1.200

Tema central: Esta questão trata de Resistência dos Materiais, especificamente sobre cálculo de carga máxima durante o processo de trefilação. O objetivo é entender como a tensão de escoamento e a área da seção transversal influenciam na força necessária para deformar plasticamente um material.

Resumo teórico:

Durante a trefilação, o material sofre um endurecimento por deformação a frio, o que aumenta sua tensão de escoamento (resistência a escoar plasticamente). A carga máxima exigida é aquela correspondente à nova tensão de escoamento multiplicada pela nova área da seção transversal:

Força máxima = Tensão de escoamento final × Área final

Conforme Resistência dos Materiais (Hibbeler) e princípios de Metalurgia Mecânica (Callister), esse cálculo é padrão para situações de deformação plástica.

Justificativa da alternativa correta:

Após a trefilação:

  • Tensão de escoamento final = 300 MPa = 300 × 106 N/m²
  • Área final = 4 mm² = 4 × 10-6

Calculando:

Força = 300 × 106 × 4 × 10-6 = 1.200 N

Portanto, a resposta é 1.200 N.

Análise das alternativas incorretas:

  • A - 800: Resulta de usar a área errada ou desconsiderar o aumento na tensão de escoamento.
  • B - 1.000: Poderia ocorrer por arredondamento incorreto ou erro de conversão de unidade.
  • D - 1.500: Superestimação, talvez confundindo área inicial com final.
  • E - 2.000: Considera valores ainda mais exagerados, sem base nos dados do problema.

Estratégias para interpretação:

Fique atento ao momento da análise (após a trefilação, use sempre os valores finais), às unidades (faça a conversão correta para o SI), e à definição do conceito (tensão × área).

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S = 300 Mpa , As= 4 mm2    S = F/As .:  Fmax= S.As = 300 x 10^6 * 4x10^-6 = 1200 N

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