Material Calor específico [J / kg.K] Condutividade térmica [W/m.K] Expansão térmica linear [°C × 10^-6] Módulo de elasticidade [GPa] Limite de escoamento [MPa] Limite de resistência [MPa] Alongamento total [%]
Alumínio 900 247 23,6 69 34 90 40
Cobre 386 398 17,6 115 210 380 30
Ferro 486 80 11,8 210 26 30 > 500
Vidro comum 840 1,7 9,0 69 * * *
Vidro Pyrex 850 1,4 3,3 69 * * *
Polietileno 1850 0,48 150 1,1 26 30 > 200
Teflon (PTFE) 1050 0,25 180 0,5 15 30 > 200
Questão 1: Para fixação de uma peça num motor automotivo, um parafuso deve ter diâmetro nominal de 6 mm, e suportar uma força na direção de seu comprimento de 3000N. Além disso, a máxima deformação elástica aceita neste parafuso, no comprimento, não pode passar de 0,1% (e<0,001). Sabendo que a área de uma seção circular é Ao=(π.D²)/4, S=F/Ao, e que no regime elástico-linear S=E.e, avalie as afirmações abaixo e assinale a alternativa correta:
I. Sendo a tensão atuante no parafuso de aproximadamente 106 MPa, dos materiais metálicos apenas o ferro poderia ser utilizado na confecção deste parafuso, já que apenas este tem limite de escoamento superior ao valor de tensão aplicado.
II. Como a deformação elástica não pode exceder 0,1%, o módulo de elasticidade mínimo que o material deve ter é de 106 GPa. Assim, se cobre deformado plasticamente a frio estiver disponível como matéria prima, ele poderia ser usado na fabricação do parafuso, pois o aumento da densidade de discordâncias introduzido deformação a frio poderia elevar o limite de escoamento dos 70 MPa citados para mais de 106 MPa.
III. Deformação plástica a frio de metais, por introduzir mais discordâncias, aumenta os limites de escoamento e resistência, mas não o módulo de elasticidade, que somente se depende da energia de ligação entre os átomos nos metais.
IV. Deformação plástica a frio de metais, por introduzir mais discordâncias, diminui o alongamento total [%].
a) Apenas as afirmações I e III estão corretas
b) Apenas as afirmações II e IV estão corretas
c) A afirmação II está incorreta
d) Todas as afirmações estão incorretas
e) Todas as afirmações estão corretas