LISTA 2 – EXERCÍCIOS SOBRE PROPRIEDADES MECÂNICAS E ANÁLISE DE RESULTADOS
1. Um corpo de prova submetido a um ensaio de tração apresenta tensão de 40 N/mm2 com deformação de
2% em sua fase elástica. Assim sendo, determine o módulo de elasticidade desse corpo de prova, em
newtons por milímetro quadrado (N/mm2).
2. Um corpo de prova submetido a um ensaio de tração apresenta deformação de 0,5% com módulo de
elasticidade de 500 kgf/mm2 em sua fase elástica. Assim sendo, determine a tensão que atua nesse corpo
de prova, em megapascals (MPa).
3. Um corpo de prova submetido a um ensaio de tração apresenta tensão de 692,98 kPa com módulo de
elasticidade de 1.500 psi em sua fase elástica. Assim sendo, determine a deformação desse corpo de
prova, em percentual (%).
4. Um corpo de prova submetido a um ensaio de tração apresenta tensão de 45 MPa com deformação de
3% em sua fase elástica. Assim sendo, determine qual será a tensão nesse corpo de prova, em sua fase
elástica, quando o mesmo apresentar deformação de 12%.
5. Um material de aço 1.080 apresenta limite de resistência de aproximadamente 700 MPa. Sendo sua área
de seção transversal original de 1,2 mm2, determine a força máxima de resistência do material, em
newtons (N), em um ensaio de tração.
6. Um corpo de prova apresenta área de seção transversal original igual a 1,8 mm2. Sabendo que a força
que atua sobre o mesmo na região do escoamento é de 270 N aproximadamente, em um ensaio de tração,
determine o limite de escoamento nesse corpo de prova, em newtons por milímetro quadrado (N/mm2).
Figura 1 – Corpo de prova de formato cilíndrico (com seção transversal circular).
Ver exercícios de número 7 a 14.
7. Em um ensaio de tração, um corpo de prova com formato cilíndrico apresenta área de seção transversal
de 25 mm2 em cada uma de suas cabeças. Essa área corresponde a 2,7 vezes o valor da área de seção
transversal da sua região útil. Assim sendo, determine o comprimento útil deste corpo de prova, em
milímetros (mm), segundo as recomendações da ABNT.
8. Em um ensaio de tração, um corpo de prova com formato cilíndrico apresenta comprimento total de
70 mm, do extremo de uma cabeça à outra. Esse comprimento corresponde a três vezes o valor do seu
comprimento útil. Assim sendo, determine a área da seção transversal da região útil deste corpo de
prova, em milímetros quadrados (mm2), segundo as recomendações da ABNT.
1
9. Em um ensaio de tração, um corpo de prova com formato cilíndrico apresenta área de seção transversal
útil de 60 mm2 originalmente. A mesma se reduz a 45 mm2 na iminência de ruptura do material, em um
ensaio de tração. Assim sendo, determine:
a)
b)
A variação da área da seção transversal na região útil do corpo de prova.
O valor da ductilidade do material (estricção).
10. Em um ensaio de tração, um corpo de prova com formato cilíndrico apresenta área de seção transversal
útil de 20 mm2 inicialmente. Sabendo que o corpo de prova sofreu uma estricção de 35%, determine:
a)
b)
A variação da área da seção transversal na região útil do corpo de prova.
O valor da área da seção transversal final da região útil do corpo de prova.
11. Em um ensaio de tração, um corpo de prova com formato cilíndrico apresenta área de seção transversal
útil de 18 mm2 ao final do processo. Sabendo que o corpo de prova sofreu uma estricção de 40%,
determine:
a)
b)
O valor da área da seção transversal inicial da região útil do corpo de prova.
A variação da área da seção transversal na região útil do corpo de prova.
12. Em um ensaio de tração, um corpo de prova com formato cilíndrico apresenta uma redução na sua área
de seção transversal útil correspondente a 15 mm2, ao final do processo. Sabendo que o corpo de prova
sofreu uma estricção de 45%, determine:
a)
b)
O valor da área da seção transversal inicial da região útil do corpo de prova.
O valor da área da seção transversal final da região útil do corpo de prova.
13. Um corpo de prova com formato cilíndrico, feito de aço 1.020, apresenta um comprimento total, do
extremo de uma cabeça à outra, de 80 mm, o qual é 1,6 vezes maior que seu comprimento útil. Após um
ensaio de tração, verificou-se uma variação de 12 mm no comprimento útil desse corpo de prova, sendo
que o diâmetro da sua região útil foi reduzido a 60% do seu valor original. Além disso, constatou-se que
o limite de escoamento desse corpo de prova foi de 280 MPa, o qual é 1,5 vezes menor que o limite de
resistência do material. Assim sendo, determine:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
l)
m)
n)
O valor do comprimento original da região útil do corpo de prova.
O valor do diâmetro original da região útil do corpo de prova.
O valor da área da seção transversal original na região útil do corpo de prova.
O valor do comprimento final da região útil do corpo de prova.
O valor do diâmetro final da região útil do corpo de prova.
O valor da área da seção transversal final na região útil do corpo de prova.
A variação do comprimento da região útil do corpo de prova.
A variação da área da seção transversal na região útil do corpo de prova.
O alongamento do corpo de prova.
A estricção do corpo de prova.
O limite de resistência do corpo de prova.
A força máxima aplicada ao corpo de prova quando este atinge seu limite de resistência.
O limite de escoamento do corpo de prova.
A força de escoamento do corpo de prova quando este atinge seu limite de escoamento.
14. Um corpo de prova com formato cilíndrico, feito de aço 1.080, apresenta 145,27 mm2 de área de seção
transversal de cabeça, sendo que o diâmetro desta é 1,7 vezes maior que o diâmetro original da seção
transversal na região do seu comprimento útil. Após um ensaio de tração, verificou-se que o diâmetro
final da seção transversal na região útil do corpo de prova é de 5 mm, sendo este, por sua vez, onze
2
vezes menor que o comprimento final da região útil. Além disso, constatou-se que o limite de
escoamento desse corpo de prova corresponde a 62,5% do valor do limite de resistência apresentado
pelo material, o qual, por sua vez, foi de 73,42 kgf/mm2. Assim sendo, determine:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
k)
l)
m)
n)
O valor do comprimento original da região útil do corpo de prova.
O valor do diâmetro original da região útil do corpo de prova.
O valor da área da seção transversal original na região útil do corpo de prova.
O valor do comprimento final da região útil do corpo de prova.
O valor do diâmetro final da região útil do corpo de prova.
O valor da área da seção transversal final na região útil do corpo de prova.
A variação do comprimento da região útil do corpo de prova.
A variação da área da seção transversal na região útil do corpo de prova.
O alongamento do corpo de prova.
A estricção do corpo de prova.
O limite de resistência do corpo de prova.
A força máxima aplicada ao corpo de prova quando este atinge seu limite de resistência.
O limite de escoamento do corpo de prova.
A força de escoamento do corpo de prova quando este atinge seu limite de escoamento.
RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS PROPOSTOS
2.000 N/mm2 (= 2 kN/mm2)
24,52 MPa
6,70%
180 MPa
840 N
150 N/mm2
17,17 mm
17,10 mm2
a) −15 mm2; b) −25%
a) −7 mm2; b) 13 mm2
a) 30 mm2; b) −12 mm2
a) 33,33 mm2; b) 18,33 mm2
a) 50 mm; b) 10 mm; c) 78,54 mm2; d) 62 mm; e) 6 mm; f) 28,27 mm2; g) 12 mm; h) −50,27 mm2;
i) 24%; j) −64%; k) 420 MPa; l) 32.986,72 N (≅ 33 kN); m) 280 MPa; n) 21.991,15 N (≅ 22 kN)
14. a) 40 mm; b) 8 mm; c) 50,27 mm2; d) 55 mm; e) 5 mm; f) 19,64 mm2; g) 15 mm; h) −30,63 mm2;
i) 37,5%; j) −60,94%; k) 720 MPa; l) 36.191,15 N (≅ 36 kN); m) 450 MPa; n) 22.619,47 N (≅ 23 kN)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
3