Ficha 02 · Ligas, tratamentos e materiais não metálicos

Exercício 1 · Tensão admissível e coeficiente de segurança

Um perfil de aço com σ_cedência = 275 MPa vai ser usado numa estrutura corrente com coeficiente de segurança n = 1,5, sujeita a uma tensão de serviço de 170 MPa. (a) Calcula a tensão admissível. (b) O perfil está bem dimensionado? Justifica.

Exercício 2 · Encurvadura de um pilar

Dois pilares metálicos têm a mesma área de secção transversal, mas um tem secção circular maciça e outro secção em perfil tubular do mesmo material e comprimento. Qual resiste melhor à encurvadura sob compressão, e porquê, à luz da fórmula de Euler (P_crítico = π²EI/(KL)²)?

Exercício 3 · Dimensionar à flexão

Uma viga de aço está sujeita a um momento fletor M = 12 kN·m e tem um módulo de flexão da secção W = 80 cm³. (a) Calcula a tensão de flexão σ. (b) Se σ_adm = 157 MPa, a viga está bem dimensionada?

Exercício 4 · Escolher e justificar um aço

Uma peça precisa de ser soldada em obra e depois maquinada, sem exigências elevadas de dureza superficial. Entre um aço de baixo carbono (S235), um aço de alto carbono (para ferramentas) e um ferro fundido cinzento, qual se propõe? Justifica com vantagens e desvantagens dos outros dois.

Exercício 5 · Propor um tratamento térmico

Uma peça de aço foi temperada para aumentar a dureza, mas partiu ao primeiro impacto em serviço. Que erro de processo explica a fratura, e que tratamento devia ter sido aplicado a seguir à têmpera?

Exercício 6 · Prevenir corrosão galvânica

Um projeto liga tubagem de cobre diretamente a acessórios de aço-carbono, numa instalação exposta à humidade. (a) Que tipo de corrosão é expectável, e qual dos dois metais se degrada mais depressa? (b) Propõe duas medidas de proteção.

Exercício 7 · Materiais não metálicos: escolher e processar

Uma empresa quer substituir uma peça metálica pesada por uma versão mais leve e igualmente rígida, para uma aplicação estrutural sujeita a flexão. Entre um termoplástico simples, um cerâmico técnico e um compósito reforçado com fibra de carbono (CFRP), qual se propõe? Justifica e indica um cuidado a ter no seu dimensionamento.