Licenciatura em Física
Mecânica dos Sólidos e Fluidos (MCFZ2)
Professor Osvaldo Canato Júnior –2º semestre de 2015
Questões – tensão e deformação - I
1. Um amigo, que está montando uma oficina de manutenção mecânica, pediu sua ajuda para calcular a tensão que deve ser
suportada por um tirante de aço de 4 mm2 de seção, sabendo que o material estará exposto a uma força de 40 N. Dê a resposta
em MPa.
2. Calcule a deformação sofrida por um corpo de 15 cm, que após um ensaio de tração passou a apresentar 16 cm de
comprimento. Expresse a resposta de forma percentual.
3. Qual a tensão, em MPa, sofrida por um corpo com 35 mm2 de secção que está sob efeito de uma força de 200 kgf?
4. Um fio de ferro de 1,0 m de comprimento e 1,0 mm de diâmetro está preso a um gancho. Ao pendurarmos uma massa de 1,0
kg na sua extremidade, o comprimento do fio aumenta de 0,059 mm. Qual é o valor do módulo de Young para esse fio?
5. O gráfico ao lado ilustrado representa a tensão em função da deformação sofrida
por ossos compactos dos membros de pessoas entre 20 e 39 anos.
a) Identifique, aproximadamente, as regiões onde cada osso pode ser considerado
elástico e calcule o módulo de elasticidade, em GPa, desses ossos.
b) Identifique a tensão, em MPa, que produz a ruptura de cada osso.
6. Um fio longo está pendurado verticalmente e sujeito a ação de seu próprio peso.
Calcular o maior comprimento que poderá ter esse fio sem causar rompimento:
a) Se o fio for de aço, sendo a tensão de ruptura de 240 kgf/mm 2
b) Se o fio for se alumínio com tensão de ruptura de 40 kgf/mm 2.
Dados: peso específico do aço: 8g/cm3; peso específico do alumínio 2,7 g/cm3;
g = 9,8 N/kg
7. Para uma liga de bronze, a tensão onde é iniciada a deformação plástica é 275 MPa e o módulo de elasticidade vale 115
GPa.
a) Qual é a carga máxima que pode ser aplicada a um corpo de prova com uma área transversal 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 ao qual ele pode ser esticado
sem que haja deformação plástica?
Força (103 N) Comprimento (mm)
8. Um corpo de prova cilíndrico feito a partir de uma liga de titânio (Y = 107 GPa) e
0
50,8
um diâmetro original de 3,8 mm irá experimentar somente deformação elástica
7,33
50,851
quando uma carga de tração de 2000 N for aplicada. Compute o comprimento
15,1
50,902
máximo do corpo de prova antes da deformação se o alongamento máximo
23,1
50,952
admissível é de 0,42 mm.
30,4
51,003
34,4
51,054
38,4
51,308
9. Uma amostra cilíndrica de alumínio com diâmetro de 12,8 mm e um comprimento
41,3
51,816
de 50,8 mm é tracionada. Use a tabela ao lado para resolver as questões adiante:
44,8
52,832
a) Faça a curva tensão-deformação.
46,2
53,848
b) Calcule o módulo de elasticidade.
47,3
54,864
c) Determine a tensão de escoamento a 0,002 de deformação.
47,5
55,880
d) Determine o limite de resistência dessa liga (tensão máxima de tração).
46,3
56,896
44,8
57,658
42,6
58,420
36,4
59,182
FRATURA
FRATURA