Mapa Mecânica e Resistência Dos Materiais

Descrição

Resposta da Atividade Mapa Mecânica e Resistência Dos Materiais

Responda de forma dissertativa às questões a seguir, tentando relacionar os diversos dados e informações disponibilizados na questão, bem como o conhecimento adquirido em nossas aulas e no livro da disciplina.

PARTE 1 – Análise Mecânica

Considerando a aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s²:

a) Determine a força total suportada pelo cabo quando o elevador está com carga máxima.

b) Calcule a tensão normal atuante no cabo.

c) Sabendo que o limite de escoamento do aço carbono é de 250 MPa, verifique se o cabo está operando em regime seguro (considere apenas comparação direta, sem coeficiente de segurança).

PARTE 2 – Análise gráfica de resistência dos materiais

Após a análise inicial, a equipe de manutenção identificou sinais de desgaste no cabo de aço do elevador, como deformações permanentes e indícios de fadiga. Por esse motivo, foi recomendada sua substituição preventiva, visando garantir a segurança dos usuários. Nesse contexto, surgiu a necessidade de avaliar se o aço carbono ainda é a melhor opção ou se a liga de titânio, apesar do maior custo, poderia oferecer melhor desempenho mecânico.

Como engenheiro responsável, você deverá realizar ensaios no laboratório virtual (MECÂNICA E RESISTÊNCIA DOS MATERIAIS – Ensaio de Tração), comparar o comportamento dos materiais e, com base nos resultados, tomar uma decisão técnica sobre qual material é mais adequado para a aplicação. O ensaio com a liga de aço de carbono gerou o seguinte gráfico.

Figura 1 – Gráfico de tensão vs. deformação da liga de aço de carbono. Fonte: o autor.

A partir do gráfico gerado para a liga de aço de carbono e do gráfico que você gerou para o corpo de prova de liga de titânio, identifique:

a) O limite de escoamento (aproximado) para cada material. Além disso, identifique o comportamento dos materiais após o escoamento, verificando se os materiais analisados são dúcteis ou frágeis.

b) Comparando os materiais, determine qual material apresenta maior resistência mecânica e maior capacidade de deformação antes da ruptura.

c) Com base nas respostas, qual material você, como engenheiro, recomendaria para aplicação no elevador?