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Q1894385 Engenharia de Petróleo
Os corpos materiais nunca podem ser estritamente corpos rígidos, pois sempre que submetidos à ação de uma força externa sofrem deformações que alteram as distâncias relativas entre suas partes. As deformações, quando são elásticas e linearmente proporcionais às tensões externas ao qual o corpo está submetido, podem ser calculadas a partir do conhecimento dos módulos de elasticidade de Young, os quais dependem do tipo de material do qual o corpo é constituído. Esses módulos em geral são muito grandes em sólidos e líquidos, implicando que esses materiais deformam muito pouco. Como exemplo, os módulos de Young do ferro e alumínio são dados respectivamente por Yferro = 21 x 1010Pa e Yalumínio = 7 x 1010Pa. 

Considerando essas informações, julgue o item a seguir.


Se uma barra de alumínio e outra de ferro do mesmo tamanho forem submetidas a uma mesma força externa que tende a comprimi-las, então a barra de alumínio irá se comprimir três vezes mais que a barra de ferro.

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A alternativa correta é: C - certo

O tema central desta questão envolve a Mecânica dos Materiais, especificamente a relação entre o Módulo de Elasticidade de Young e a capacidade de deformação elástica de materiais. Quando falamos em elasticidade, nos referimos à habilidade de um material retornar à sua forma original após a remoção de uma força externa.

O Módulo de Elasticidade de Young é uma propriedade que descreve a rigidez de um material. Quanto maior o módulo, mais rígido é o material e menos ele se deforma sob a ação de uma força. No texto de apoio, é mencionado que o módulo de Young do ferro é 21 x 1010 Pa e o do alumínio é 7 x 1010 Pa.

Para resolver a questão, precisamos entender que a deformação de uma barra sujeita a uma força compressiva é inversamente proporcional ao seu módulo de elasticidade. Isso significa que, entre dois materiais do mesmo tamanho, aquele com o menor módulo de Young irá se deformar mais sob a mesma força.

Vamos considerar as barras de ferro e alumínio:

  • A barra de alumínio, com 7 x 1010 Pa, possui um módulo de Young menor.
  • A barra de ferro, com 21 x 1010 Pa, possui um módulo de Young maior.

Como o módulo de Young do ferro é três vezes maior que o do alumínio, a barra de alumínio irá se deformar três vezes mais que a barra de ferro sob a mesma força compressiva. Portanto, a afirmação de que "a barra de alumínio irá se comprimir três vezes mais que a barra de ferro" está correta.

Em resumo, a elasticidade e a rigidez dos materiais determinam como eles irão reagir sob forças externas. O alumínio, com um módulo de Young menor, é menos rígido comparado ao ferro e, consequentemente, se deforma mais facilmente sob a mesma força.

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define que o módulo de elasticidade é a rigidez ou a resistência do material à deformação elástica. Quanto maior for este módulo mais rígido será o material e menor será a deformação elástica resultante de uma tensão

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