283671 exercicioEnsaioTra o 1

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará
Departamento de Indústria
Curso de Manutenção Automotiva
Disciplina de Tecnologia dos Materiais

Professor: André Luiz de Souza Araújo

Aluno(a): ___________________________________________________________ Nota: _______
EXERCÍCIO – ENSAIO DE TRAÇÃO
O gráfico FORÇA X ALONGAMENTO mostrado abaixo é referente a um ensaio de tração realizado com um corpo de prova com 15 mm de diâmetro e 100 mm de comprimento útil.
F[kN]
B
28
21
15

A

C

12

6

10

20

34

Δl [mm]

Figura 1. Gráfico FORÇA X ALONGAMENTO (ensaio de tração)
Com base neste ensaio, determine:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.

O módulo de elasticidade;
A tensão limite de escoamento;
O módulo de resiliência;
O limite de resistência a tração;
A tensão de ruptura;
A estricção, sabendo que o diâmetro, no momento da ruptura, era de 10 mm;
O alongamento percentual;
Uma barra desse mesmo material, com seção quadrada de lado igual a 25 mm, sob a ação de uma carga de tração de 15.000 N, sofre deformação plástica?

1

SOLUÇÃO

Observe que o resultado do ensaio foi fornecido em termos de FORÇA e
ALONGAMENTO, e todas as propriedades mencionadas acima dependem de TENSÃO e
DEFORMAÇÃO. Assim, inicialmente, determina-se a área inicial da seção transversal do corpo de prova: A0  

d 02
15 2

 176,7 mm 2
4
4

(1)

a. Módulo de elasticidade, E:
Pela Lei de Hooke, segue-se:

  E  E 




(2)

Lembrando-se que,



F
A0

(3)



l l0 (4)

A equação (2) pode ser reescrita como,
F
E

A0
Fl 0

l
A0 l l0 (5)

Finalmente, tomando-se o ponto A do gráfico, onde F= 12.000 N e ∆l = 6 mm, obtém-se,

E 

12.000 n100 mm   1.131,8 MPa  1,13 GPa
176,7 mm 2 6 mm 

(6)

Utilizando-se a força em newtons e a área em mm2, obtém-se o módulo (ou tensão) em MPa.

2

b. Tensão limite de escoamento, σe:
Corresponde ao valor médio da tensão medido ao longo do “patamar de escoamento”, conforme mostrado na figura seguinte.

F[kN]
B
21
15

A

C

12
11,5

6

10

20

34

Δl