Questões de Engenharia Mecânica - Materiais de Construção Mecânica para Concurso

Como engenheiro, é importante conhecer as propriedades dos materiais, de modo a garantir a durabilidade e qualidade dos projetos, o que é feito muitas vezes por meios de testes mecânicos. 

Sobre este assunto, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa. 

(   ) Testes de tração revelam informações essenciais sobre a resistência dos materiais, permitindo-lhes avaliar se os materiais podem resistir a tensões operacionais sem sofrer mudanças estruturais permanentes.
(   ) Testes de fadiga são utilizados para avaliar a durabilidade dos materiais, indicando o nível de tensão que leva à falha do material após repetidas aplicações de carga ao longo de um número específico de ciclos.
(   ) As rupturas resultantes de torções assemelham-se às provocadas por trações, visto que ambas as situações culminam em uma diminuição quase equivalente de área.
(   ) A resposta de um metal ao ser comprimido, dentro do limite elástico, em termos de elasticidade, é semelhante à sua resposta sob tensão de tração. Com isso, um único tipo de ensaio é suficiente para a obtenção de diversos parâmetros. 

As afirmativas são, respectivamente, 

O comportamento de um material ao ser submetido a um carregamento é de extrema importância para o levantamento das suas propriedades. Um exemplo é a relação entre tensãodeformação, podendo ser obtida experimentalmente por meio de ensaios de tração. 

Relacione os tipos de materiais às respectivas descrições dos seus diagramas tensão-deformação. 

1. Elástico Linear
2. Elástico Perfeitamente Plástico
3. Elástico com endurecimento linear
4. Perfeitamente Plástico 
(   ) a tensão é constante para qualquer que seja a deformação.
(   ) a relação entre tensão e deformação é linear para qualquer nível de tensão.
(   ) o diagrama é composto por duas retas com inclinações diferentes e não nulas.
(   ) para pequenas deformações o material apresenta relação linear entre tensão e deformação, porém após uma determinada deformação a tensão passa a ser constante. 

Assinale a opção que apresenta a relação correta, segundo a ordem apresentada. 

Considere um eixo maciço de seção circular com raio r, onde são escolhidas duas seções circulares distintas, distantes L uma da outra.

Sabe-se que este eixo transmite um torque T(x) = t ∙ x entre essas duas seções circulares, onde 0 ≤ x ≤ L .

A rotação relativa ∆∅ entre essas duas seções é 

Um elemento está submetido a um estado uniaxial de tensão de tração (σ_y = σ_z = 0) com σ_x = 100 MPa. Além disso, o elemento foi submetido a um aumento de temperatura de 100° C.  

Considerando que o módulo de elasticidade é E = 200 GPa e o coeficiente de dilatação linear é α = 25 × 10⁻⁶ °C⁻¹, a deformação ∈_x desse elemento, é 

Em um compósito de poliéster reforçado com fibras de carbono contínuas e alinhadas, as fibras devem suportar 90% de uma carga aplicada na direção longitudinal, sabendo que a tensão na matriz no momento da falha da fibra é de 50MPa. 

Considere que o módulo de elasticidade da fibra de carbono é de 264GPa e com uma resistência à tração de 4000MPa, enquanto o poliéster possui um módulo de elasticidade de 4,0GPa e com uma resistência à tração de 50MPa. 

Nessas condições, a fração volumétrica de fibras necessária e o limite de resistência à tração desse compósito serão, respectivamente,