CIENCIA DOS MATERIAS - INTRODUÇÃO

AULA 2
PROPRIEDADES MECÂNICAS
Quando pensamos em estruturas grandes com conexões como pontes ou edifícios, a primeira propriedade que nos remete a cabeça é a resistência mecânica. Outras propriedades mecânicas como elasticidades, ductilidade, fluência, dureza e tenacidade podem ser citadas. Cada uma delas está associada a capacidade que o material tem de resistir a um esforço mecânico. Afim de ter uma base comum para fazer comparações entre as propriedades estruturais e os efeitos das condições em serviços nas mesmas, vamos primeiramente definir alguns dos termos mais comuns em engenharia.
Tensão: é definida como a força por unidade de área e é expressa em libras por polegadas quadrada (psi), ou em quilogramas força por centímetro quadrado (Kgf/cm²) ou por milímetro quadrado (Kgf/mm²). A tensão é calculada simplesmente dividindo-se a força pela área na qual atua. Exemplo: Qual é a peça solicitada por maior tensão:
a) Uma barra de alumínio, de seção reta 0,97 mm x 1,21 mm solicitada por uma carga de
16,75 Kgf.
b) Uma barra de aço seção circular de diâmetro 0,505 mm sob uma carga de 10,8 Kgf.
Resposta: a) 14,3 Kgf/mm² e b) 53,9 Kgf/mm²

Deformação: Como efeito da tensão, tem-se a deformação. O engenheiro comumente expressa deformação em uma de duas maneiras:
1) O número do comprimento da deformação por comprimento inicial.
2) O comprimento deformado como uma porcentagem do comprimento original.
Exemplo: Em uma haste de cobre são marcados dois traços que distam entre si 50 mm. A haste é tensionada de forma que a distância entre os traços passa a ser 56,7 mm. Calcule a deformação.
Resposta: 0,134 ou 13,4%
A deformação pode ser elástica ou plástica. A deformação elástica é reversível; desaparece quando a tensão é removida. A deformação elástica é praticamente proporcional à tensão aplicada. Figura 1 - Relação elástica tensão-deformação

Módulo de elasticidade (módulo de Young): É o quociente entre a tensão aplicada e a deformação elástica resultante. Ele está