Propriedades dos materiais

Propriedades dos materiais

Propriedades dos Materiais 

• Propriedades Químicas – A própria constituição química do material. Também são  propriedades associadas a alterações na composição química  do material, por exemplo: fenómenos de corrosão.

• Propriedades Físicas – São propriedades em que não há alterações da composição  química. São exemplos destas, as propriedades elétricas (como  a condutividade elétrica), as propriedades térmicas (como a  condutividade térmica, o calor específico e a constante de  dilatação linear), e as propriedades mecânicas.

• Propriedades Mecânicas – São propriedades físicas que se referem à forma como os

   materiais reagem aos esforços externos, quer seja no  domínio elástico ou apresentando deformação e rutura. As  principais propriedades mecânicas são: Elasticidade,  Plasticidade, Resistência Mecânica, Dureza, Ductilidade,  Fragilidade, Tenacidade, Resiliência.

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Se quisermos saber como uma substância reage quando em contato com ácidos estamos a analisar as suas propriedades:

• Mecânicas

• Físicas

• Químicas

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Quando dizemos que o cobre é um bom condutor elétrico estamos a referir as suas propriedades :

• Elétricas

• Químicas

• Mecânicas

• Físicas

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Ao dizermos que o vidro é um material bastante utilizado no nosso dia-a-dia devido a sua caraterística translucida e que é um material bastante frágil estamos a referir que propriedades:

• Química

• Mecânica

• Física

Propriedades Mecânicas 

Uma das propriedades mecânicas mais importantes é a resistência mecânica que se designa pela capacidade que um material tem de suportar esforços mecânicos externos (tração, compressão, flexão…)

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Ao prender uma peça a um torno de bacada estamos a sujeitar a peça a um esforço de:

• tração

• corte

• compressão

• torção

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Ao puxar alguma coisa com o auxilio de uma corda estamos a sujeitar a corda a um esforço de

• compressão

• flexão

• torção

• tração

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Ao desapertarmos um parafuso estamos a aplicar um esforço de

• compressão

• tração

• torção

• flexão

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Um esfoço de compressão é constituído por

• um momento de força

• duas forças unidirecionais de sentidos convergentes

• duas forças não unidirecionais de sentidos convergentes

• duas forças unidirecionais de sentidos divergentes

Outras propriedades macânicas nao menos importantes são:

• Elasticidade – Pode ser definida como a capacidade que um material tem de regressar à sua forma e dimensões originais quando cessa o esforço que o deformava (associada à elasticidade está a deformação elástica).

• Plasticidade – Pode ser definida como a capacidade que um material tem de apresentar deformação permanente apreciável sem se romper (associada à plasticidade está a deformação plástica) 

• Dureza – É a capacidade que um material tem de resistir à penetração de um material mais duro. (ensaios de dureza).

• Ductilidade – É a capacidade que um material tem de aceitar deformação plástica. Quanto maior é a deformação plástica que se consegue, sem que ele se rompa, maior é a sua ductilidade.

• Tenacidade – É a capacidade que um material tem de absorver energia e transformá-la em deformação plástica, ou seja, é uma medida da quantidade de energia que um material pode absorver antes de fraturar.

• Fragilidade – Frágeis são os materiais que não se deformam plasticamente, ou seja, apenas se deformam elasticamente. Estes fraturam-se antes de apresentarem deformação plástica. Exemplos destes materiais são a generalidade dos materiais cerâmicos.

• Resiliência – É a capacidade que os materiais têm de absorver energia durante uma deformação elástica e libertá-la quando o esforço é retirada

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Um material duro é aquele que

• parte com facilidade

• deforma-se com facilidade

• não se consegue riscar

• risca-se com facilidade

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Pensando num clip ele feito de um material com boa ..

• elasticidade

• resiliência

• tenacidade

• ductilidade

Propriedades Físicas dos Materiais 

Massa Volúmica ρ (rho)

• Vulgarmente é designada por densidade absoluta ou simplesmente por densidade

• Define-se como o quociente entre a massa e o volume

• É uma das propriedades mais importantes dos materiais

• Em rigor deve-se dizer massa volúmica quando se trata de um corpo e massa específica quando trata de um material

Massa Volúmica

 $\rho=\frac{m}{V}$  



Unidades usuais no S.I.
 $\left[\rho\right]=\frac{Kg}{m^3}=Kg\ m^{-3}$  

 $\left[\rho\right]=\frac{g}{cm^3}=g\ cm^{-3}$  

Densidade Relativa

 $d=\frac{\rho}{\rho_{água}}$  

A massa específica da água é  $\rho_{água}=1000\ \frac{Kg}{m^3}$  

Massa Volúmica não deve ser confundida com densidade 

Densidade é uma grandeza adimensional, ou seja, não tem unidade

Open Ended

Um cubo de 1 cm³ tem uma massa de 5g qual a sua masssa volúmica?

Open Ended

Um bloco de cobre (ρ= 8,93 g.cm^-3) tem uma massa de 0.5 Kg qual o seu volume?

Open Ended

considerando um cubo com um volume de 1 l e massa 220 g qual a sua densidade relativa?

Open Ended

Determine a massa volúmica do paralelepípedo, sabendo que a sua massa é 288 g.

Open Ended

Determine a massa específica do material de que é feita a seguinte peça, sabendo que a sua massa é 189g.

Open Ended

•Considere uma piramide quadrangular cuja altura é 12 cm. Determine quanto mede a aresta da base do prisma sabendo que este é feito de alumínio e tem massa de 810 g. (a densidade relativa do alumínio é 2.7)

Open Ended

Determine o comprimento de um cilindro de cobre, se este tem 40 mm de diâmetro e a sua massa é 2.02 Kg. (a densidade relativa do cobre é 8,93)

Open Ended

Pretende-se determinar a massa específica de um determinado tipo de madeira. Para tal dispomos de uma placa dessa madeira com 30 cm de comprimento e 8,4 cm de largura, a espessura da placa é 8 mm. Com uma balança pesou-se a placa de madeira e obteve-se 141 g. Quanto será a massa especifica deste tipo de madeira? E qual é a sua densidade relativa?