Ciencia Materiais

MAPA CIÊNCIAS DOS MATERIAIS 542025 Período29092025 0800 a 30112025 2359 Horário de Brasília StatusABERTO Nota máxima350 GabaritoGabarito não está liberado Nota obtida 1ª QUESTÃO MAPA Material de Avaliação Prática da Aprendizagem Ciências dos Materiais Olá estudantes Sabemos que grande parte dos materiais utilizados nas engenharias em algum momento estarão submetidos a algum tipo de esforço mecânico Nesta atividade trataremos principalmente sobre a capacidade que um material tem em resistir a uma determinada força que é aplicada sobre ele Nesta atividade MAPA teremos como objetivo Avaliar como as propriedades mecânicas dos materiais se comportam Realizar cálculos e dimensionar elementos quando submetidos a esforços mecânicos Instruções para realização e entrega da atividade Todos os campos deverão ser devidamente preenchidos É obrigatória a utilização deste formulário para a realização do MAPA template Esta é uma atividade individual visto que trabalhos copiados da internet ou de outros estudantes serão zerados O trabalho pode ter quantas páginas você precisar para respondêlo desde que siga a sua estrutura Preferencialmente utilizar a formatação fonte Arial 12 espaçamento entre linhas 15 e texto justificado Assistir ao vídeo explicativo com orientações para o desenvolvimento do MAPA Ao utilizar quaisquer materiais de pesquisa apresente as referências no final do trabalho em ordem alfabética e conforme as normas da ABNT NBR 60232018 Você pode utilizar este site para orientação httpsuspbrsddarquivosaulasmetodologiaabnt6023pdf Após inteiramente respondido coloque um nome simples no seu arquivo para não haver confusão no momento do envio Se o nome tiver caracteres estranhos principalmente pontos ou for muito grande é possível que a equipe de correção não consiga abrir o seu trabalho e ele seja zerado Você entregará apenas UM ARQUIVO com suas respostas o trabalho deve ser enviado para correção pelo seu Studeo em formato de arquivo docdocx ou PDF na forma de anexo no campo de resposta da atividade MAPA Caso você utilize OPEN OFFICE ou MAC transforme o arquivo em PDF para evitar incompatibilidade Ao final do enunciado desta atividade aqui no Studeo há uma caixa de envio de arquivo Basta clicar e selecionar sua atividade ou arrastar o arquivo até ela Antes de clicar em FINALIZAR certifiquese de que está tudo certo pois uma vez finalizado você não poderá mais modificar o arquivo Sugerimos que você faça o download para conferir se está de acordo com o arquivo entregue Em caso de dúvidas entre em contato com seu Professor Mediador Desejamos a você um excelente trabalho CONTEXTUALIZAÇÃO Imagine que você é o engenheiro responsável pela análise de materiais em uma indústria metalúrgica que fabrica eixos para transmissões automotivas Recentemente um novo lote de aço foi recebido do fornecedor e para garantir a qualidade e a conformidade com as especificações do projeto foi solicitado um ensaio de tração em corpos de prova padronizados Sabese que o objetivo do teste de tração é avaliar as principais propriedades mecânicas do material como módulo de elasticidade limite de escoamento limite de resistência à tração alongamento e tenacidade Durante o ensaio obtevese uma curva tensão deformação característica para o material Os resultados experimentais indicaram que o corpo de prova com comprimento inicial de 50 mm e diâmetro de 10 mm apresentou Alongamento final de 62 mm no momento da ruptura Carga máxima registrada de 32000 N Deformação elástica acontece até o valor de 0002 02 Carga correspondente ao limite de escoamento de 18000 N Diante dessas informações determine as seguintes características do material a Calcule a área inicial da seção transversal do corpo de prova e a partir dela determine a tensão máxima suportada pelo material b Determine a tensão de escoamento do material c Calcule o módulo de elasticidade E d Calcule o percentual de alongamento do corpo de prova até a ruptura e Explique em termos conceituais se o material pode ser considerado dúctil ou frágil justificando com base nos resultados obtidos ALTERNATIVAS Nenhum arquivo enviado a Para determinar a tensão máxima é preciso primeiro obter a área inicial da seção transversal do corpo de prova que é circular com diâmetro d10 mm A área é A0π d 2 4 π 10 mm 2 4 25π mm 278540 mm 2 A tensão máxima é a tensão correspondente à carga máxima Fmax32 N Como 1 MPa1 N mm 2 σ max Fmax A0 32000 N 25π mm 2 407437 MPa b A tensão de escoamento é calculada com a mesma área inicial usando a carga no escoamento F y18 N σ yF y A0 18000 N 25π mm 2 229183 MPa c O módulo de elasticidade E é obtido pela lei de Hooke que relaciona tensão e deformação na região elástica σEε Sabendose que a deformação permanece elástica até ε e0002 e tomando a tensão no escoamento como limite da região elástica escrevese Eσ y ε e 229183 MPa 0002 11459210 5 MPa 114592 GPa d O percentual de alongamento é calculado com base no comprimento inicial L050 mm e no comprimento no momento da ruptura Lf62 mm O alongamento absoluto é Δ LLfL062 mm50 mm12 mm A deformação de ruptura é ε f Δ L L0 12 mm 50 mm024 e o alongamento percentual é ε f 02410024 e Em termos conceituais observase que o material suporta um alongamento de aproximadamente 24 antes da ruptura e apresenta diferença significativa entre a tensão de escoamento σ y229 MPa e a tensão máxima σ max407 MPa Isso indica grande capacidade de deformação plástica antes da fratura e uma região plástica extensa na curva tensãodeformação Assim com base nesses resultados o material pode ser considerado dúctil e não frágil pois materiais frágeis tipicamente rompem com pequena deformação plástica e baixo alongamento percentual a Para determinar a tensão máxima é preciso primeiro obter a área inicial da seção transversal do corpo de prova que é circular com diâmetro 𝑑 10 mm A área é 𝐴0 𝜋𝑑2 4 𝜋10 mm2 4 25𝜋 mm2 78540 mm2 A tensão máxima é a tensão correspondente à carga máxima 𝐹𝑚𝑎𝑥 32 N Como 1 MPa 1 Nmm2 𝜎𝑚𝑎𝑥 𝐹𝑚𝑎𝑥 𝐴0 32000 N 25𝜋 mm2 407437 MPa b A tensão de escoamento é calculada com a mesma área inicial usando a carga no escoamento 𝐹𝑦 18 N 𝜎𝑦 𝐹𝑦 𝐴0 18000 N 25𝜋 mm2 229183 MPa c O módulo de elasticidade E é obtido pela lei de Hooke que relaciona tensão e deformação na região elástica 𝜎 𝐸 𝜀 Sabendose que a deformação permanece elástica até 𝜀𝑒 0002 e tomando a tensão no escoamento como limite da região elástica escrevese 𝐸 𝜎𝑦 𝜀𝑒 229183 MPa 0002 114592 105 MPa 114592 GPa d O percentual de alongamento é calculado com base no comprimento inicial 𝐿0 50 mm e no comprimento no momento da ruptura 𝐿𝑓 62 mm O alongamento absoluto é Δ𝐿 𝐿𝑓 𝐿0 62 mm 50 mm 12 mm A deformação de ruptura é 𝜀𝑓 Δ𝐿 𝐿0 12 mm 50 mm 024 e o alongamento percentual é 𝜀𝑓 024 100 24 e Em termos conceituais observase que o material suporta um alongamento de aproximadamente 24 antes da ruptura e apresenta diferença significativa entre a tensão de escoamento 𝜎𝑦 229 MPa e a tensão máxima 𝜎𝑚𝑎𝑥 407 MPa Isso indica grande capacidade de deformação plástica antes da fratura e uma região plástica extensa na curva tensãodeformação Assim com base nesses resultados o material pode ser considerado dúctil e não frágil pois materiais frágeis tipicamente rompem com pequena deformação plástica e baixo alongamento percentual