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Resistência dos Materiais

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Podemos dizer que os materiais são formados por substâncias e átomos unidos por meio das ligações químicas, portanto leia o trecho a seguir: 'A ciência de materiais envolve a investigação das relações que existem entre as estruturas e as propriedades dos materiais (isto é, por que os materiais apresentam suas propriedades). Já a engenharia de materiais envolve, com base nessas correlações estrutura-propriedade, projeto ou engenharia da estrutura de um material para produzir um conjunto predeterminado de propriedades.'
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir:
I. O átomo é constituído por um núcleo de prótons e eletrosfera que são os nêutrons.
II. Os átomos determinam as propriedades dos materiais e suas aplicações.
III. O átomo é uma unidade fundamental estrutural de todos os materiais.
IV. Os materiais são formados por ligações químicas através dos nêutrons.
É correto que se afirma em: II e III, apenas.
I, II, III e IV.
III e IV, apenas.
I e III, apenas.
I, II e IV, apenas.

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AV2 - COMPORTAMENTO QUÍMICO E MECÂNICO DOS MATERIAIS

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Vamos analisar cada uma das afirmações: I. O átomo é constituído por um núcleo de prótons e eletrosfera que são os nêutrons. Falso. O átomo é constituído por um núcleo que contém prótons e nêutrons, enquanto os elétrons estão na eletrosfera. Portanto, a descrição está incorreta. II. Os átomos determinam as propriedades dos materiais e suas aplicações. Verdadeiro. Os átomos e suas ligações químicas realmente influenciam as propriedades dos materiais e, consequentemente, suas aplicações. III. O átomo é uma unidade fundamental estrutural de todos os materiais. Verdadeiro. O átomo é, de fato, a unidade básica que compõe todos os materiais. IV. Os materiais são formados por ligações químicas através dos nêutrons. Falso. As ligações químicas são formadas entre átomos, e não através dos nêutrons. Os nêutrons estão no núcleo e não participam das ligações químicas. Com base nas análises, as afirmações verdadeiras são II e III. Portanto, a alternativa correta é: "II e III, apenas."

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Os materiais cerâmicos foram primeiro exercício de engenharia de materiais do ser humano, que se iniciou na produção de recipientes obtidos a partir da 'queima' da argila nas fogueiras primitivas. Esse tipo de produção existe até hoje, porém, desde então os materiais cerâmicos evoluíram muito.
Considerando texto apresentado, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. A inovação na escolha de materiais inclui a análise da evolução e das aplicações atuais de cerâmicas, como em processadores e circuitos integrados.
II. Os semicondutores são materiais cerâmicos de grande importância para a fabricação de processadores utilizados nos dispositivos eletrônicos.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são proposições falsas.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.

A Anisotropia e a Isotropia são termos usados para descrever o comportamento dos materiais em resposta a uma força aplicada em diferentes direções. Em relação aos materiais isotrópicos e aos materiais anisotrópicos, eles se comportam de maneira diferente um do outro em relação à força aplicada.
Com base no exposto, quando um material responde de maneira diversa de acordo com a direção da força aplicada, esse material é considerado:
Cristalino, pois possui um arranjo atômico uniforme.
Anisotrópico, pois suas propriedades variam conforme a direção.
Policristalino, pois é composto por vários pequenos conjuntos de cristais ou grãos.
Amorfo, pois possui um arranjo atômico regular.
Isotrópico, pois suas propriedades físicas são as mesmas em todas as direções.

De acordo com Stein, Gehlen e Rojas (2019, p. 140), 'o revenimento é feito no aço após a têmpera para reduzir as tensões internas e diminuir a chance de trincas, pois deixa a peça menos frágil. Com algumas exceções, normalmente as peças temperadas são sempre revenidas'.
Considerando isso, imagine que você é um engenheiro de materiais em uma indústria automobilística. Sua tarefa é projetar um componente que precisa ter alta resistência mecânica, mas também requer um certo nível de tenacidade para evitar falhas prematuras sob condições de operação. Após a formação da martensita através do tratamento de têmpera, você decide aplicar um tratamento de revenimento. Analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O tratamento de revenimento, ao diminuir a dureza do aço e aumentar sua tenacidade, requer que o componente seja aquecido moderadamente por um tempo apropriado.
II. O tratamento de revenimento transformará a martensita em perlita, reduzindo a dureza do aço e aumentando sua tenacidade.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
As asserções I e II são proposições falsas.
A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.

Para materiais metálicos, o sistema mais importante é o do Ferro-Carbono. Esse sistema abrange materiais mais utilizados (em volume) na indústria e materiais mais utilizados para aplicações em sistemas estruturais, que são aços e os ferro fundidos.
A partir disso, imagine que você é um engenheiro de materiais e está estudando a microestrutura do aço, uma liga metálica que é um sistema binário composto por ferro e carbono. Sabendo que o limite de solubilidade do carbono no ferro varia com a temperatura e que há diferentes fases presentes dependendo da quantidade de carbono e da temperatura, é correto afirmar que o diagrama de fase binário que descreve corretamente a microestrutura do aço ao ser resfriado seria:
Diagrama com uma linha de fase que atravessa horizontalmente toda a sua extensão, criando uma imagem de consistência única.
Diagrama com uma linha de fase vertical atravessando o centro, estabelecendo uma clara divisão simétrica e assumindo um papel de destaque.
Diagrama com duas linhas de fase que se encontram no centro, formando um 'V', com uma região bifásica entre elas.
Diagrama com duas linhas de fase paralelas que se estendem do canto superior esquerdo para canto inferior direito.
Diagrama com uma única linha de fase que vai do canto superior esquerdo ao canto inferior direito.

Leia excerto a seguir: 'As ligações covalentes podem ser muito fortes, como no diamante, que é muito duro e possui uma temperatura de fusão muito elevada, >3550°C (6400°F), ou podem ser muito fracas, como no bismuto, que se funde em aproximadamente 270°C (518°F). Uma vez que os elétrons que participam nas ligações covalentes estão firmemente presos aos átomos da ligação, a maioria dos materiais ligados covalentemente é composta por isolantes elétricos, ou, em alguns casos, semicondutores.'
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmacoes a seguir:
I. Uma ligação covalente ocorre quando dois átomos compartilham um ou mais pares de elétrons.
II. A direcionalidade da ligação covalente implica que essa ligação pode ocorrer em qualquer direção entre os átomos.
III. A ligação covalente é mais comum em elementos com grande diferença de eletronegatividade.
IV. A ligação covalente promove uma configuração eletrônica estável por meio do compartilhamento de elétrons.
É correto o que se afirma em: II, III e IV, apenas.
I, II e IV, apenas.
I e III, apenas.
II e III, apenas.
I e IV, apenas.

Os materiais sólidos apresentam diferentes formas de organização atômica, que são características importantes para determinar seu comportamento químico e mecânico. Nesse sentido, é crucial distinguir entre sólidos cristalinos e sólidos não cristalinos ou amorfos.
Considerando que está apontado acima, assinale a alternativa correta:
Os sólidos cristalinos são materiais nos quais átomos estão organizados de maneira ordenada e uniforme.
Os sólidos amorfos são materiais que possuem um alto grau de organização e uniformidade no posicionamento de seus átomos.
Os sólidos cristalinos são materiais nos quais os átomos estão organizados de maneira desordenada e variada.
Os materiais sólidos, todos, possuem uma estrutura cristalina devido à natureza organizada dos átomos.
Os sólidos cristalinos e amorfos variam no arranjo atômico, mas essa característica deixa as propriedades químicas ou mecânicas do material inalteradas.

Leia trecho a seguir: 'Uma discordância é um defeito linear ou unidimensional em torno do qual alguns átomos estão desalinhados. [...] A maioria das discordâncias encontradas nos materiais cristalinos provavelmente não é nem puramente em aresta nem puramente em espiral, mas exibe componentes de ambos os tipos; essas discordâncias são denominadas discordâncias mistas.'
Com base no texto apresentado, qual é o principal efeito das discordâncias na estrutura cristalina de um material durante a deformação plástica?
As discordâncias facilitam a difusão dos átomos no material, permitindo a reorganização de sua estrutura cristalina.
As promovem a reorientação dos cristais no material, alinhando sua estrutura e melhorando suas propriedades elétricas.
As discordâncias promovem a cristalização de materiais anteriormente amorfos, melhorando suas propriedades térmicas.
As discordâncias promovem a recuperação elástica do material, restaurando sua forma original após a deformação plástica.
As discordâncias aumentam a resistência do material, tornando-o mais duro e resistente à deformação.

Leia o excerto a seguir: 'Charles Eames foi um dos primeiros designers a reconhecer as vantagens do uso de novos materiais chamados compósitos. De fato, madeira compensada é um compósito, mas não foi até que Eames e Eero Saarinen usaram esse material nas suas propostas de mobiliário, em uma competição em 1944, quando o potencial desses materiais para design foi reconhecido. As limitações do compensado fizeram com que Eames procurasse outros materiais. Ele descobriu que a fibra de vidro (fiberglass) dava a este a resistência, leveza e liberdade de projeto que estava procurando em outros materiais para cadeiras.'
Considerando o texto apresentado, avalie as afirmações a seguir:
I. Os compósitos são a combinação de substâncias distintas para criar um novo material com propriedades melhoradas.
II. A combinação de um material matriz com um material de reforço em um compósito é crucial para obter conjunto desejado de propriedades para o compósito.
III. Os compósitos são construídos a partir de um material matriz, que fornece forma e rigidez, e um material de reforço, que oferece resistência e durabilidade.
IV. A engenharia de compósitos envolve ajuste cuidadoso de materiais e processos de fabricação para criar produtos personalizados para uma variedade de aplicações.
É correto o que se afirma em: II, III e IV, apenas.
I, II, III e IV.
I, III e IV, apenas.
I, II e III, apenas.
I, II e IV apenas.

A tabela periódica dos elementos químicos é uma representação visual que organiza elementos com base em suas propriedades físicas e químicas. Além do comportamento químico, as propriedades físicas dos elementos, como condutividade elétrica, condutividade térmica e ductilidade, também variam sistematicamente de acordo com a posição na tabela periódica.
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir:
I. A ductilidade é uma propriedade específica dos metais e está relacionada à sua capacidade de serem deformados plasticamente sem fraturar.
II. Elementos do Grupo IVA, como o carbono na forma de diamante e o silício, possuem condutividade elétrica que diminui conforme se desce na coluna da tabela periódica.
III. Os elementos metálicos do Grupo VB são caracterizados por possuírem altas temperaturas de fusão, que tendem a aumentar ao descer ao longo da coluna.
IV. Não-metais, independentemente do seu estado, são bons condutores de eletricidade e calor.
É correto que se afirma em: II, III e IV, apenas.
I, II e IV, apenas.
I e III, apenas.
II e III, apenas.
I e IV, apenas.