Telecurso 2000 - Ensaios de Materiais - 03 Ensaio de tração e propriedades mecânicas

[Música] atenção vai começar agora uma Teleaula de ensaios de materiais do curso profissionalizante este módulo tem um total de 25 aulas hoje Você vai assistir a Teleaula número 3 Bons [Música] estudos [Música] que é isso Edgar brincando de stiling olha só o que eu achei no fundo do armário ó meu velho companheiro de Infância Ah eu não gosto desse negócio de criança ficar acertando os coitadinhos dos passarinhos não Ah eu também acho isso um horror não acertava em passarinho não eu utilizava isso aqui ó PR acertar em lata de óleo que eu usava como alvo

Hum mas que que foi Deu saudade da infância não é que eu tava olhando pro meu estilinho e fiquei pensando aqui em ensaio de tração viu Claro Ed Você tem razão Olha só quando eu faço tensão nesse elástico ele se deforma todo é inclusive na Teleaula de hoje a gente vai interpretar o diagrama tensão deformação e também vamos ver quais são as propriedades determinadas no ensaio de tração se você quer continuar acertando sempre na mosca não saia daí que a nossa Teleaula já tá [Música] começando Oi eu tô aqui com essa escala e esse elástico

para tentar mostrar de uma forma simplificada como é feito um ensaio de tração repare que quando eu aplico uma força de tração no elástico o seu comprimento aumenta se eu paro de aplicar a força Ele volta à sua posição inicial agora repare que enquanto eu aplico uma força o seu comprimento se alonga e a sua sessão se Estreita dessa vez eu apliquei uma força maior e repare que mesmo parando com a força aplicada ao elástico ele não volta mais a sua posição inicial ele fica com uma deformação resid permanente E é claro se eu continuar

aplicando uma força nele ele vai acabar se rompendo é claro que num laboratório de testes isso é tudo muito mais complexo os ensaios são feitos com equipamentos que registram todas as informações necessárias para ser analisada a resistência dos materiais deve ser aqui que são registradas essas informações importantes né Silva Agora me diz uma coisa por que que elas são tão importantes hein ô Caio com elas você pode fazer projetos e cálculos de estruturas com toda segurança algumas delas são registradas exatamente no momento do ensaio outra já não só depois da análise das características do corpo

de prova e acho que eu não entendi isso aí muito bem não hein é simples um exemplo disso é o diagrama tensão deformação quando um corpo de prova passa por um ensaio de tração a máquina de ensaio fornece um gráfico que estabelece a relação entre a força aplicada e as deformações ocorridas durante o [Aplausos] ensaio pera aí agora que acabou o ensaio qual é o próximo passo hein Silvan como nós queremos determinar as propriedades do material ensaiado o que nos interessa é a relação entre a tensão e a deformação ou seja nós vamos usar este

gráfico intermediário que foi produzido pela máquina e vamos conseguir o que nós queremos bom eu já sei que tensão corresponde a a força dividida pela área da sessão sobre a qual ela é aplicada e aplicando essa fórmula nós conseguimos os valores de tensão e nesse mesmo gráfico nós Montamos o diagrama tensão deformação Edgar esse diagrama atensão deformação para mim tá parecendo grego tem letra aqui que eu nunca vi na vida não se tem razão mas é grego mesmo n é deç tá tirando uma da minha cara não é que os valores de deformação são representados

no eixo das Abas e por essa letra grega minúscula chamada é e no eixo das ordenadas bom nele são indicados valores de tensão ó tá vendo essa curva Tô sim para que serve ela mostra algumas características que são comuns a diversos tipos de materiais usados na área da mecânica bom mas então esse diagrama é um instrumento valioso para que a gente consiga o melhor desempenho do nosso cart claro que é ele informa muita coisa sobre os materiais usados no Cart esse diagrama nos informa por exemplo o limite elástico tá vendo esse ponto aqui ó no

final da parte reta do gráfico ele representa o limite elástico tudo bem Você deve est se perguntando mas o que que é esse limite elástico lembra da experiência no início da nossa Teleaula quando a certa altura eu parei de fazer força sobre o elástico e ele voltou à sua posição inicial Pois é limite elástico é isso se o ensaio for interrompido Antes desse ponto e a força de tração retirada o corpo volta à sua forma original e o interessante Caio é que na fase elástica os materiais obedecem a lei de Hook quer dizer as deformações

são diretamente proporcionais às tensões aplicadas e o que quer dizer isso diretamente proporcional quer dizer que as deformações aumentam na mesma proporção que a força aplicada bom Quer dizer então que se eu aplicar uma força de 10 n por MM qu e o corpo de prova 0,1 se eu aplicar uma força de 100 New o corpo vai alongar 1% a Tá aí gostei desse H agora como é que ele chegou nessa lei he em 1678 cientista inglês Robert H descobriu que uma mola Tem sempre a deformação proporcional à tensão aplicada T daí ele desenvolveu a

constante da mola k foi assim que ele chegou a sua lei de H Edgar Você já imaginou como é que seria se o hul não tivesse descoberto essa lei bom e com montão de molas que a gente usa no nosso Car e assim Deus nos acuda para encontrar a mola correta isso é sem calcular a constante né mas ainda bem que a gente pode usar o módulo elasticidade ó como é que é isso hein edg ó na fase elástica se nós dividirmos a a tensão aplicada pela deformação em qualquer ponto nós vamos encontrar um valor

constante que é o módulo elasticidade e como é que se representa matematicamente essa relação por essa expressão sendo que o e é a constante deste módulo de elasticidade na prática Edgar o que que isso tudo quer dizer é que o módulo de elasticidade indica a rigidez do material Ah acho que eu entendi quanto maior o módulo menor vai ser a deformação elástica resultante da aplicação de uma tensão e mais rígido vai ser o material Só que essa relação só funciona até certo ponto quer dizer a Lei de Hook vale para um determinado valor de tensão

chamado de limite de proporcionalidade a partir desse momento a relação entre tensão e alongamento Deixa de ser proporcional e é fácil visualizar quando isso acontece aqui no gráfico o limite de proporcionalidade aparece representado pelo ponto a linha a partir dele a deformação Deixa de ser propor carga aplicada a partir desse ponto o corpo começa a se comportar de uma forma diferente é o final da fase elástica mas se é o final da fase elástica o que que acontece com o corpo ele entra na fase plástica e nessa fase a deformação do material é permanente ah

entendi mesmo que a força de tração seja retirada ele não volta a sua forma Inicial é isso exatamente só que no início da fase plástica ocorre um fenômeno chamado de escoamento e o escoamento é caracterizado por uma deformação permanente do material sem que aconteça um aumento da carga o que ocorre é o aumento da velocidade da deformação repare aqui no gráfico que durante o escoamento a carga oscila entre valores muito próximos uns dos outros mas depois que acaba o escoamento o que que acontece bom aí vem o encruamento encruamento e o que que é isso

bom encruamento é o endurecimento provocado pela quebra dos gãos que formam material quando deformados a frio ah acho que eu entendi como o material resiste cada vez mais a força de tração aplicada é necessário que exista uma tensão cada vez maior para que ele se deforme exatamente e é justamente nesse ponto né que a tensão recomeça a subir tem atingir um determinado nível que é chamado de limite de resistência ó dá uma olhada aqui bom se esse ponto máximo tem a ver com o limite Então esse ponto aqui é o limite de [Música] resistência para

calcular o valor do limite de resistência basta dividir a força máxima pela área da seção sobre a qual esta força é [Música] [Aplausos] aplicada agora que a gente já conhece os limites de dos materiais do kart de ninguém mais segura essa máquina [Música] É continuando com a tração aplicada a um corpo de prova como esse o seu material Vai Se romper num ponto chamado limite de ruptura repare que a tensão no limite de ruptura representado pela letra c é menor do que a tensão no limite de resistência representado pela letra B quer saber na prática

por isso [Música] ocorre isso acontece Caio por causa da diminuição da área do corpo de prova depois de atingida a carga máxima é ficou bastante fino o ponto onde partiu né é essa redução percentual bem na área de sessão transversal do corpo de prova é chamada de estricção ela determina o grau de ductilidade do material Tá bom mas como é que isso funciona quanto maior for o percentual de estricção mais dtil quer dizer mais deformável é o material entendeu Entendi mas mesmo assim eu preciso de uma boa revisão e atenção se liga a que é

hora da revisão telea de hoje você f sabendo como interpretar o diagrama tensão deformação e ainda aprendeu as diversas propriedades determinadas no ensaio de tração bem para ficar bem afiado na interpretação do diagrama tensão deformação você tem que praticar hein no seu livro você encontra ótimos exercícios então mãos à obra e até a próxima [Música] tchau [Música] [Música] p [Música] Telecurso 2000 um programa de Educação do sistema Fiesp e da fundação Roberto Marinho