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Acadêmico: Luciano Fernando Dreher (1641284) Disciplina: Ciência e Propriedade dos Materiais (EPR24) Avaliação: Avaliação Final (Objetiva) - Individual Semipresencial ( Cod.:638078) ( peso.:3,00) Prova: 16849305 Nota da Prova: 10,00 Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada Parte superior do formulário 1. Um novo material que é tão rígido quanto um metal, mas flexível o suficiente para resistir a fortes vibrações, promete transformar a indústria automobilística e vários outros setores. O material possui ao mesmo tempo uma alta rigidez e uma capacidade de amortecimento de impactos. Essa combinação quase impossível em um único material foi obtida usando folhas compostas trançadas em 3D a partir de fibras não ligadas entre si. Embora a trama seja criada como se fosse um material têxtil, os fios são metálicos. Isso permite que o interior do material se mova e absorva vibrações, enquanto o material circundante permanece rígido. Os materiais convencionais de amortecimento - a borracha, por exemplo - apresentam uma rigidez relativamente baixa, enquanto os metais e cerâmicas rígidos têm tipicamente um amortecimento insignificante. "Aqui, demonstramos que o alto amortecimento e a rigidez estrutural podem ser obtidos simultaneamente em treliças trançadas em 3D, soldando apenas juntas selecionadas da treliça, o que resulta em uma estrutura em rede intertravada para suportar carga, entrelaçada com elementos 'flutuantes' livres para gerar amortecimento", descreveram Ladan Salari Sharif e seus colegas da Universidade de Surrey, no Reino Unido. Com relação ao exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O material descrito no texto combina as características de flexibilidade da borracha e a rigidez gerada pelo entrelaçamento de folhas em um arranjo tridimensional específico. ( ) As folhas do material são entrelaçadas e algumas juntas selecionadas são soldadas, gerando certo nível de rigidez, combinada com certa mobilidade para absorção de energia mecânica. ( ) A rigidez do material é diretamente proporcional a sua capacidade de absorver energia, como aquela gerada por vibrações. ( ) A borracha é um material que apresenta uma baixa rigidez, ou seja, o seu módulo de elasticidade é baixo, apresentando uma alta capacidade de amortecimento. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=carros-sem-nenhuma-vibracao&id=010160181016#.W9D4n3tKgdU. Acesso em: 24 out. 2018. a) F - F - V - F. b) F - V - F - V. c) V - F - V - F. d) V - V - F - V. 2. O microscópio eletrônico de varredura (MEV) é um equipamento utilizado para a caracterização de materiais cerâmicos, polímero e metais. É composto por um conjunto de lentes eletromagnéticas que colimam um feixe primário de elétrons, que é direcionado para a amostra. A imagem é formada a partir da análise do produto da interação dos elétrons primários com a amostra. Para a obtenção da composição química, com a utilização de uma sonda EDS, são analisados: a) Os elétrons gerados pela colisão elástica. b) Os elétrons gerados pela colisão inelástica. c) Os Raios-X característicos. d) Os raios infravermelhos característicos. 3. A conformação mecânica de materiais metálicos pode ser realizada a quente ou a frio. A escolha do método dependerá das características do material e do produto a ser fabricado. Sobre essa técnica de fabricação, analise as seguintes sentenças: I- Na conformação mecânica a quente, o material é conformado acima da sua temperatura de recristalização. II- Na conformação a frio, aplica-se ao material uma tensão mecânica acima do seu limite de escoamento, enquanto que na conformação a quente essa tensão deve ser superior à tensão limite de resistência do material. III- Na conformação a quente, o processo de geração de discordâncias concorre com o processo de recristalização. Dessa forma, ocorre a inibição do encruamento, o que se traduz em uma maior capacidade de deformação. IV- Quando a conformação mecânica é realizada a frio e por etapas de carregamento e descarregamento da tensão aplicada, cada ciclo de tensão aplicada gera um incremento na deformação. No entanto, a tensão aplicada a cada ciclo deve ser a mesma. Agora, assinale a alternativa CORRETA: a) As sentenças I, II e IV estão corretas. b) As sentenças I e III estão corretas. c) As sentenças II e IV estão corretas. d) Somente a sentença I está correta. 4. Várias características dos materiais estão relacionadas com os tipos de átomos, assim como os tipos de ligações químicas envolvidas. A presença ou ausência de elétrons livres também é dependente do tipo de ligação. Com relação às propriedades térmicas dos materiais, analise as seguintes sentenças: I- As propriedades térmicas dos materiais dependem fundamentalmente do número de coordenação e parâmetro de rede dos materiais. II- As propriedades térmicas se relacionam fortemente com a presença ou ausência de elétrons livres. III- A condução de calor, assim como a condução de eletricidade em um material, dá-se exclusivamente pelo movimento de elétrons livres. IV- Os fônons contribuem para a condução de calor no material. Estes são relacionados às vibrações do retículo cristalino. Agora, assinale a alternativa CORRETA: a) As sentenças II, III e IV estão corretas. b) As sentenças I e III estão corretas. c) As sentenças II e IV estão corretas. d) As sentenças I e II estão corretas. 5. A análise química de materiais por espectrometria ótica fornece informações importantes para a caracterização e para o controle da qualidade de produtos metálicos, sendo, em alguns casos, indispensável. Com qual dos métodos de caracterização de materiais é possível obter a composição química semiquantitativa dos materiais? a) Ensaio de ultrassom. b) Ensaio de tração. c) MEV (EDS ou EDX). d) Microscopia ótica. 6. Os metais podem ser conformados por diferentes técnicas de fabricação. A maioria dos metais, excetuando aqueles que apresentam ponto de fusão muito alto, podem ser obtidos por fundição. Muitos produtos são obtidos também por técnicas de conformação mecânica. Sobre os processos de fabricação de metais, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) Os processos de conformação mecânica são realizados a quente ou a frio. Na conformação a frio, a temperatura utilizada para o processamento fica acima da temperatura de cristalização do material. ( ) A tensão aplicada nos processo de conformação a frio é sempre superior ao limite de escoamento do material, e inferior ao limite de resistência. ( ) Quando processo é realizado a frio, conforme aumenta a tensão e a deformação plástica do material, este se torna progressivamente mais resistente em função do encruamento. ( ) A laminação é utilizada para a fabricação de chapas e perfis. Quando o processo é realizados a frio, a microestrutura resultante é isotrópica, ou seja, não se observa alongamento dos grãos do material. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) V - F - F - V. b) F - V - F - F. c) F - F - F - V. d) F - V - V - F. 7. Engenheiros alemães estão desenvolvendo uma alternativa sustentável para a produção de plásticos de alto desempenho usando terpenos, que são hidrocarbonetos encontrados em madeira rica em resina. Na produção de celulose, quando a madeira é quebrada para separar as fibras de celulose, os terpenos são isolados em grandes quantidades, surgindo como um subproduto, o óleo de terebintina. Paul Stockmann e seus colegas do Instituto de Bioengenharia e Engenharia de Interfaces desenvolveram um método escalonável para a escala industrial que converte o óleo de terebintina em precursores dos plásticos conhecidos como poliamidas. As poliamidas desempenham um papel importante na fabricação de componentes estruturais de alta qualidade, pois não apenas são resistentes aoimpacto e à abrasão, como também resistem a muitos produtos químicos e solventes. Hoje, as poliamidas são produzidas principalmente a partir de petróleo bruto - o petróleo também é um hidrocarboneto, apenas considerado não renovável. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A principal vantagem da produção da poliamida a partir de terpenos é a substituição da fonte tradicional (petróleo) pela madeira. A madeira, diferentemente do petróleo, é um recurso renovável. ( ) A produção de poliamida pelo método proposto apresenta grandes vantagens tecnológicas e econômicas em relação ao método de produção tradicional. ( ) As poliamidas são caracterizadas pela alta resistência ao ataque químico de solventes. ( ) As poliamidas são polímeros normalmente extraídos de alguns tipos de madeiras, as quais são ricas em resina, em processo já estabelecidos industrialmente e em grande escala. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=bioplastico-transparente-termicamente-estavel&id=010160181010#.W9EBoXtKgdU. Acesso em: 24 out. 2018. a) V - V - V - F. b) F - V - F - V. c) V - V - V - V. d) V - F - V - F. 8. Há cerca de dois anos, pesquisadores holandeses conseguiram sintetizar cerâmicas flexíveis - um material que é tipicamente quebradiço fabricado na forma de folhas finas, que dobram-se como papel. Agora, uma equipe da Universidade Purdue, nos EUA, encontrou uma forma de trabalhar com blocos maiores de cerâmica e torná-la quase tão maleável quanto um metal. O segredo está em aplicar uma corrente elétrica durante a fabricação da cerâmica, por um processo chamado sinterização, por meio do qual um material em pó coalesce em uma massa sólida - com a aplicação da eletricidade, o processo passa a ser conhecido como sinterização flash. Enquanto os metais podem ser tensionados entre 10 e 20% sem se quebrar, as cerâmicas tipicamente se fraturam com uma tensão de apenas 2 a 3%. Com o processamento por sinterização flash, o material resiste a tensões entre 7 e 10%. Aplicando a corrente elétrica durante a sinterização, a cerâmica ganha maleabilidade, podendo ser facilmente moldada em temperatura ambiente. Desse modo, a novidade aqui está em comprovar essa maleabilidade também sob altas temperaturas, justamente as condições nas quais a cerâmica tipicamente opera em condições reais. Com base no exposto, analise as afirmativas a seguir: I- As cerâmicas são materiais tipicamente frágeis. Essa fragilidade existe em função da pouca mobilidade de discordâncias nesse tipo de material. II- De acordo com a pesquisa, as cerâmicas produzidas através da sinterização flash passam a resistir a tensões máximas de 10%, da mesma ordem das tensões mínimas dos metais (10%), sem se quebrar. III- Na sinterização flash, proposta pela pesquisa, um feixe de fótons é direcionado para o material durante o processo de sinterização. IV- Na sinterização flash, proposta pela pesquisa, o material é produzido na forma de folhas finas, que dobram-se como papel. Assinale a alternativa CORRETA: FONTE: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=ceramica-fabricada-eletricidade-deforma-como-metal&id=010160180615#.W9EJ7ntKgdU. Acesso em: 24 out. 2018. a) As afirmativas I e IV estão corretas. b) As afirmativas II e III estão corretas. c) As afirmativas I e II estão corretas. d) As afirmativas II e IV estão corretas. 9. Um compósito metal-cerâmica consiste na junção de um material metálico com um material cerâmico, de forma a se obter um material com propriedades melhoradas. Normalmente, esses materiais são compostos por partículas cerâmicas (óxidos metálicos ou carbonetos) agrupadas por uma fase contínua de material metálico. Sobre esse tipo de material compósito, assinale a alternativa CORRETA que apresenta um exemplo desse tipo de material: a) Aço rápido. b) Poliéster. c) Fibra de vidro. d) Metal duro. 10. Na seleção de materiais para o cumprimento de requisitos mecânicos, em muitos casos, torna-se interessante a maximização de outras propriedades, como, por exemplo, o desenvolvimento de um produto com menor massa. Sobre os aspectos relevantes no processo de seleção de materiais, analise as sentenças a seguir: I- Para a aplicação em componentes de automóveis, torna-se interessante a utilização de material que apresente uma boa relação entre propriedades mecânicas e densidade. Idealmente, esse componente deve ter a menor massa possível, atendendo aos requisitos mecânicos. II- Quanto menor a densidade do material, menores são as forças de ligação e, consequentemente, menor será a sua resistência mecânica. Portanto, em aplicações que envolvam tensões mecânicas, deve-se utilizar materiais com elevada densidade, de forma a garantir o seu desempenho. III- Os aspectos econômicos relacionados à seleção de um material para aplicação em um componente em esforço mecânico se resumem ao custo por quilo do material e seu custo de processamento. Agora, assinale a alternativa CORRETA: a) As sentenças II e III estão corretas. b) Somente a sentença II está correta. c) Somente a sentença I está correta. d) As sentenças I e III estão corretas. 11. (ENADE, 2014) No Brasil, é comercializada uma cadeira de rodas de alumínio com peso aproximado de 12 kg, que representa cerca da metade do peso de uma modelo convencional. Construída em uma estrutura tubular de uma liga de alumínio aeronáutico, essa cadeira de rodas possui alta resistência mecânica, além de ter custo reduzido. O alumínio aeronáutico possui uma combinação única de propriedades que o torna um material de construção versátil, altamente utilizável e atrativo. Assinale V para VERDADEIRO quando a propriedade descrita se relaciona com as características do material descrito no texto, e assinale F para FALSO quando não há correlação entre as propriedades e essas características: ( ) Alta resistência mecânica e baixa densidade. ( ) Baixa plasticidade e alto ponto de fusão. ( ) Alta dureza a quente e baixa dutilidade. ( ) Alta dureza e alta densidade. Agora, assinale a alternativa CORRETA: FONTE: Disponível em: <http://www.hospitalar.com>. Acesso em: 26 jul. 2014. (adaptado) a) V - F - F - F. b) F - F - V - V. c) F - V - F - V. d) V - V - F - F. 12. (ENADE, 2014) Engenheiros de uma empresa holandesa encontraram uma maneira de fazer com que elevadores terrestres subam até o topo de edifícios de 1000 metros de altura, pois os cabos de aço usados nos elevadores atuais só conseguem alçá-los a alturas de, aproximadamente, 500 metros. Isso será possível com a criação de um novo cabo superleve e superforte, ou seja, uma espécie de cinta, tecida com fibras de carbono. Em vez dos fios de aço entrelaçados usados nos cabos de aço comuns, a cinta é formada por quatro fitas de fibra de carbono seladas em plástico transparente. O plástico é necessário para proteger do atrito as fibras de carbono e aumentar a vida útil do conjunto. Cada fita tem 4 centímetros de largura por 4 milímetros de espessura. Elas são parecidas com uma régua escolar flexível. Esse novo material supera ligeiramente a resistência a tensão do aço, mas pesa sete vezes menos que o atualmente usado. Assim, a força gasta para sustentar o peso do próprio cabo passa a ser aplicada para sustentar apenas o elevador, e o consumo de energia dos elevadores também é cerca de 15% menor do que os anteriores. Tendo em vista a situação descrita, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O cabo de fibra de carbono suporta elevadas cargas devido à sua elevada resistência à tração. ( ) A fibra de carbono torna o cabo bem mais flexível, o que, aliado a sua resistência à tração, proporciona a esse material uma vantagem em relação aos cabos de aço convencionais. ( ) A relação resistência/peso do cabo de fibra de carbono assegura vantagem desse material comrelação aos cabos de aço, pois a economia do peso próprio do cabo pode ser usada para sustentar o elevador e reduzir o consumo de energia. ( ) Apesar da resistência à tensão ser apenas ligeiramente maior no cabo de fibra de carbono, a vantagem principal de seu uso é a alta relação resistência/peso. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: FONTE: Disponível em: <http://www.inovacaotecnologica.com.br>. Acesso em: 27 jul 2014 (adaptado). a) F - V - F - V. b) V - F - V - V. c) F - F - V - V. d) F - V - F - F. Prova finalizada com 12 acertos e 0 questões erradas. Parte inferior do formulário