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2º Lista de Exercícios – Introdução à Ciência dos Materiais - Callister 1) Um corpo de prova cilíndrico de uma determinada liga metálica, cujo comprimento e diâmetros iniciais eram, respectivamente, 100 mm e 12 mm, foi ensaiado à tração. A figura mostra a curva de engenharia obtida. A respeito deste ensaio, determine: a) o módulo de elasticidade desta liga. b) a carga (em N) máxima que pode ser aplicada ao corpo de prova sem que ocorra deformação plástica. c) o limite de resistência à tração aproximadamente. d) a tensão de ruptura. e) a ductilidade em termos de alongamento f) a resiliência, utilizando um valor aproximado para a tensão de escoamento. g) a tenacidade desta liga. Dados: U r= (σ esc) 2 2E U t= (σesc+σ LRT )ε f 2 2) Uma barra de aço com 100 mm de comprimento e que possui uma seção reta quadrada com 20 mm de aresta é puxada em tração com uma carga de 89.000 N, e experimenta um alongamento de 0,10 mm. Admitindo que a deformação seja totalmente elástica, calcule o módulo de elasticidade do aço. 3) Para uma liga de bronze, a tensão na qual a deformação plástica tem início é de 275 MPa, e o módulo de elasticidade é de 115 GPa. a) Qual é a carga máxima que pode ser aplicada a um corpo de prova com uma área da seção reta de 325 mm2 sem que ocorra deformação plástica? b) Se o comprimento original do corpo de prova é de 115 mm, qual é o comprimento máximo para o qual ele pode ser esticado sem que haja deformação plástica? 4) Supondo uma barra de latão de sessão cilíndrica de diâmetro de 10 mm, determine qual a carga (força) em N necessária para produzir uma variação no diâmetro de 0,0025 mm se a deformação é elástica. Dado: Módulo de elasticidade do Latão é 97 GPa e o seu coeficiente de Poisson é 0,34 5) Um corpo de prova cilíndrico, feito em alumínio, tem diâmetro de 12,8 mm e comprimento útil de 50,8 mm e está sendo puxado em tração. Utilize as características carga-alongamento tabuladas abaixo para responder: a) Plote os dados na forma de tensão em função da deformação. b) Calcule o módulo de elasticidade. c) Determine o limite de escoamento para uma pré-deformação de 0,002. d) Determine o limite de resistência à tração dessa liga. e) Qual é a ductilidade aproximada, em alongamento percentual? f) Qual é a resiliência do material? g) Qual é a tenacidade do material? Respostas: 3) a) 89.400N b)115,28 mm 5) b) E=62GPa c) 258 MPa d) LRT= 370 MPa e) %AL =16% Carga (N) Comprimento(m m) 0 50,80 7.333 50,85 15.100 50,90 23.100 50,95 30.400 51,00 34.400 51,05 38.400 51,31 41.300 51,82 44.800 52,83 46.200 53,85 47.300 54,86 47.500 55,88 46.100 56,90 44.800 57,66 42.600 58,42 36.400 59,18